Телеграм канал «Российская академия наук»

Наноалмазы улучшают качество материала для отверждения радиоактивных отходов #Грани_РАН Учёные Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского впервые предложили использовать синтетические наноалмазы в процессе обращения с радиоактивными отходами. ✏️Наноалмазы детонационного синтеза — частицы размером в несколько нанометров, которые получают путём взрыва углеродсодержащих веществ в специальных камерах. Это относительно недорогой материал, который, как показали исследования, способен улучшать характеристики материалов, используемых для безопасного захоронения отходов✏️ В лаборатории радиохимии ГЕОХИ РАН ранее показали перспективность минералоподобного магний-калий-фосфатного компаунда как вяжущего элемента для отверждения радиоактивных отходов. Авторы исследования предложили вводить в МКФ-компаунд наноалмазы для повышения его стойкости и сорбционной способности. Наноалмазы обладают развитой поверхностью, устойчивы к радиации и высоким температурам, поэтому они эффективны как сорбенты радионуклидов. Добавление наноалмазов позволило снизить пористость МКФ-компаунда и повысить его механическую прочность, теплопроводность и устойчивость к выщелачиванию радионуклидов. 🗣 По данным учёных, оптимальный эффект достигается при добавлении примерно 1 мас. % наноалмазов и 20 мас. % порошка волластонита — природного игольчатого силиката кальция, применяемого для повышения прочности. 📝 Effect of Detonation Nanodiamonds on Physicochemical Properties and Hydrolytic Stability of Magnesium Potassium Phosphate Composite Svetlana A. Fimina, Svetlana A. Fimina, Nataliya D. Chalysheva, Kseniya Y. Belova ,Andrey G. Kazakov,Sergey E. Vinokurov, Boris F. Myasoedov 🗣Российская академия наук в MAX🗣

Смоделирован титановый сплав с оптимальным модулем Юнга для медицинской имплантации В Институте физики прочности и материаловедения СО РАН смоделировали новый титан-гафниевый сплав с оптимальным модулем Юнга для медицинских имплантатов. Моделирование показало, что добавление гафния снижает жёсткость сплава, сохраняя при этом его прочность и биосовместимость. Это важный шаг к созданию имплантатов, упругость которых ближе к естественной кости и которые минимизируют риск деградации тканей. Автор исследования старший научный сотрудник лаборатории физики нелинейных сред ИФПМ СО РАН Александр Бакулин поделился: «В науке есть два пути получения новых материалов — это эксперименты и компьютерное моделирование. При проведении экспериментов потребуются сотни часов и дорогостоящее оборудование, прежде чем удастся прийти к заветной цели. С помощью методов компьютерного моделирования в сжатые сроки можно не только определить оптимальный состав материала, но и получить полную картину о процессах, протекающих в нём на атомарном уровне. Говоря иначе, эксперимент только отвечает на вопрос „что“, а результаты моделирования дают нам понимание, почему это произошло». Для медицины критически важно получить низкий модуль Юнга: материал должен деформироваться подобно кости, чтобы избежать расшатывания имплантата и гибели остеобластов. Титановые сплавы остаются перспективными благодаря сочетанию механических свойств, а гафний снижает жёсткость сплава, сохраняя при этом необходимую прочность и биосовместимость. Кроме того, в исследовании были изучены роль примесей — кислорода и водорода — и методы контроля диффузии через повышение барьеров или изменение прочности связей. В дальнейших планах — исследование высокоэнтропийных сплавов и силицидов с уникальными физико-техническими свойствами. 🗣 Российская академия наук в MAX 🗣

Биологи изучили эволюционную историю популяций полёвки-экономки #Грани_РАН Учёные из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН в составе международного коллектива авторов исследовали эволюционную историю ископаемых полёвок-экономок возраста позднего плейстоцена и голоцена и восстановили их филогеографию. 🗣 Используя образцы древней ДНК из коренных зубов полёвок, учёные выявили 12 основных генетических линий внутри вида, включая вымершие. 💡 Исследователи выяснили, что изменения климата приводили к неоднократным экспансиям линий на восток и запад, а также к вымиранию и заменам отдельных линий. Возникнув в Центральной или Западной Азии, полёвка-экономка проникла в Европу примерно 110 тысяч лет назад и подразделилась на несколько линий. 📊 Две обратные миграции из Центральной Азии в Северо-Восточную Азию произошли около 70 и 16 тысяч лет назад и предшествовали колонизации Северной Америки примерно 11,5 тысяч лет назад. Европа также пережила интенсивные изменения в популяции, с последующими миграциями в Западную Азию. 📝 Все миграции были связаны с изменениями климата, а численность популяции увеличивалась во время потепления и уменьшалась во время похолодания, что особенно заметно во время последнего ледникового максимума. 🗣Российская академия наук в MAX 🗣

Новая математическая модель позволит прогнозировать прочность «умных» материалов #Грани_РАН Учёные из Института проблем машиноведения РАН создали новую математическую модель, способную повысить точность расчёта прочности перспективных «умных» материалов — от сплавов с памятью формы до адаптивных композитов. Модель предсказывает, как фазовые превращения влияют на распространение трещин, и оценивает надёжность конструкций. 💡 Исследователям удалось не только описать последовательность событий, но и выявить их взаимосвязанность: трещина вызывает фазовый переход, а область новой фазы вокруг трещины меняет скорость её роста. 🗣Наш подход позволяет уйти от изолированного рассмотрения фазовых переходов, деформации и разрушения. Мы описываем их как единую эволюционирующую совокупность явлений, в которой изменение структуры материала в окрестности вершины трещины напрямую диктует механические условия для её дальнейшего роста или блокирования. Это ключ к переходу от эмпирического подбора материалов к их целенаправленному проектированию с необходимым запасом прочности и функциональности🗣, — рассказала младший научный сотрудник ИПМаш РАН Полина Кабанова. 📝 Новая модель может использоваться при разработке цифровых двойников ответственных конструкций и стать инструментом для прогнозирования и управления долговечностью изделий в аэрокосмической отрасли, медицине и энергетике. 🗣Российская академия наук в MAX 🗣

Академик Александр Николаевич Скринский отмечает 90-летие! Основные направления исследований академика Скринского связаны с разработкой новых типов ускорителей заряженных частиц. Александр Скринский стоял у истоков создания метода встречных электрон-электронных и электрон-позитронных пучков и руководил разработкой ряда ускорительных комплексов со встречными пучками на различные диапазоны энергий. ⭐️ Сердечно поздравляем с юбилеем и желаем всего самого доброго! #Юбилеи_РАН

Учёные исследовали волновые процессы на трассе Северного морского пути #Грани_РАН Сотрудники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН провели исследование волновых процессов в проливе Вилькицкого — ключевом районе Северного морского пути, соединяющем Карское море с морем Лаптевых. 📊 Измерения на трёх заякоренных станциях позволили обнаружить в проливе Вилькицкого высокоинтенсивные внутренние волны — их амплитуда может достигать 17 м. Этот феномен оказывает существенное влияние на морскую среду: внутренние волны могут создавать опасные условия для подводного судоходства. 🗣Данные о внутренних волнах необходимы для предотвращения потенциальных катастроф, подобных инциденту с подводной лодкой у берегов Индонезии в 2021 году. Тогда под влиянием интенсивной внутренней волны субмарина оказалась на запредельной глубине🗣, — отметила старший научный сотрудник лаборатории акустики океана ИО РАН Елизавета Химченко. 💡 Учёные показали, что распространение внутренних приливов сопровождается генерацией интенсивных нелинейных короткопериодных внутренних волн с периодом 5–120 минут и высотой 4–20 м. В основном, они распространяются вдоль пролива, однако спутниковые данные подтверждают наличие внутренних волн, распространяющихся поперёк. 📝 Результаты исследования опубликованы в статье Tidally Generated Internal Waves in the Vilkitsky Strait, Arctic Ocean (E. E. Khimchenko, I. E. Kozlov, K. P. Myslenkova, D. I. Frey, S. A. Myslenkov, E. G. Morozov, A. A. Osadchiev). 🗣Российская академия наук в MAX 🗣

Биологи изучили особенности криков тревоги полёвок Брандта #Грани_РАН Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова, Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН изучили индивидуальные особенности криков тревоги полёвок Брандта в природной популяции грызунов в Даурском заповеднике Забайкальского края. ⭐️ Полёвки Брандта издают громкие крики тревоги в диапазоне человеческого слуха при виде наземных и пернатых хищников. Тревожные вокализации полёвок представляют собой длинные серии криков тревоги, издающихся через короткие интервалы. 📊 Учёные проанализировали около 2500 криков тревоги полёвок Брандта. Крики могли иметь до четырёх вариантов форм контура у одной и той же особи, однако все грызуны были индивидуально узнаваемы с вероятностью в 15 раз выше случайной. 💡 Исследование показывает, что в криках тревоги полёвок поддерживается баланс между индивидуализацией и разнообразием акустической структуры. Индивидуализированные крики составляют основу для надёжного распознавания кричащих членами колонии, а разнообразие криков тревоги у одной особи позволяет избежать монотонности и привыкания членов семьи к однообразным крикам. 🗣Российская академия наук в MAX 🗣