Томские ученые оптимизировали технологию производства компонентов для бытовой химии
Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) совершили прорыв в химической промышленности. Они разработали математическую модель, которая оптимизирует процесс производства алкилбензолсульфоновой кислоты (АБСК) — важнейшего компонента современных моющих средств.
Один из основных методов получения этой кислоты — сульфирование линейных алкилбензолов с помощью триоксида серы — имеет недостатки. Например, на стенках реактора оседают высоковязкие компоненты, что ухудшает тепло- и массообмен. Это приводит к частым остановкам оборудования, снижает производительность и увеличивает затраты на производство.
Ученые ТПУ изучили, как на процесс влияет конструкция реактора и создали математическую модель, которая устранит существующие проблемы. В частности, снизит количество побочных продуктов, увеличит выход целевого вещества и сделает производство алкилбензолсульфоновой кислоты более экономичным.
Разработка открывает путь к эффективному и экологичному производству моющих средств и способна повысить конкурентоспособность российских предприятий на мировом рынке.
Группа российских ученых презентовала нанотермометры без редкоземельных элементов
Исследователи из Российского университета дружбы народов (РУДН), Университета ИТМО и Национального научного центра морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН) создали материал на основе металлоорганических каркасов (MOF), способный точно измерять температуру в живых тканях. В его составе нет дорогостоящих редкоземельных металлов — европия и тербия, которые обычно встречаются в высокочувствительных термометрах.
Альтернативные нанотермометры разработаны на основе цинка и органического лиганда H₄TBAPy. Для подтверждения их безопасности и эффективности ученые провели эксперименты на прозрачных рыбах Danio rerio. Наночастицы вводились как внутривенно, так и через пищеварительную систему. При охлаждении с 30°C до 0°C цвет люминесценции наночастиц менялся от зеленого к синему. Такой способ позволяет визуально контролировать температурные изменения при проведении операций и диагностике воспалений, сопровождающихся локальным повышением температуры.
Результаты показали 100% выживаемости подопытных организмов, что свидетельствует об отсутствии токсичности. Разработка российских ученых открывает перспективы для создания умных биоматериалов.
В ТПУ создан первый в мире рентген-аппарат для контейнеров с радиоактивными отходами
Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) по заказу «Росатома» разработали технологию неразрушающего контроля контейнеров с радиоактивными отходами. Обычно состав содержимого таких грузов определяют путем вскрытия упаковки. Это повышает риски работы на предприятиях и приводит к получению вторичных радиоактивных отходов. Инновация от томских специалистов позволяет просвечивать содержимое насквозь, не нарушая целостности контейнеров.
Управление системой производится дистанционно оператором. В качестве источника рентгеновского излучения технология использует бетатрон. Установка сканирует контейнер и определяет состав содержимого быстро и с высокой точностью: на итоговом изображении разными цветами выделяются органика, металл, пластик, жидкость и другие материалы. Созданный рентген-аппарат не имеет прямых аналогов в мире.
В УрФУ вывели универсальный закон формы снежинок
Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) выдвинули теорию, объясняющую форму снежинок. Она позволяет единым уравнением предсказать, как от центрального ствола до мельчайших ветвей растут кристаллы с разной симметрией. Уравнение применимо не только к ледовым структурам, но и к металлам и их сплавам.
Дендритные структуры — ветвящиеся и напоминающие деревья — играют ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности важных компонентов и деталей, которые используются на производстве и в медицине. Разработанная модель способствует лучшему пониманию природы этих структур и улучшению качества производства материалов будущего.
Модель была успешно проверена экспериментально на образцах воды, раствора глюкозы, сахарозы и растительных экстрактов. Открытие прокладывает путь к управлению свойствами материалов в металлургии и 3D-печати.
Студент СибГМУ создал программу для оценки уровня утомления организма
Студент медико-биологического факультета Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) Андрей Штоп разработал программу для определения психофизического состояния человека по фото. На основе программного кода студента будет разработано мобильное приложение, которое получит название ChillCheck.
Программа основана на специально обученной нейросети, натренированной на фотографиях людей с разным уровнем утомления. Инновационный продукт может применяться для мониторинга состояния специалистов, чья работа требует высокой концентрации внимания, а также для работников умственного труда, таких как IT-специалисты, офисные сотрудники и студенты.
Благодаря тому, что в основе приложения лежит нейросеть, программу можно обучить точно определять уровень утомления у людей любого пола и возраста. Это значит, что со временем целевая аудитория проекта может значительно расшириться.
Ростовские студенты создают робота для виноградарства
Студенты Донского государственного технического университета (ДГТУ) представили робота для ухода за виноградом. С помощью установленных на платформу инструментов устройство выполняет задачи по обработке растений и почвы.
Робот перемещается по винограднику благодаря датчикам и навигации GPS и анализирует состояние почвы, показатели окружающей среды и здоровье растений. Программа определяет заболевшие кусты, кусты на стадии возможного заболевания и здоровые растения. На основе данных устройство выполняет целевые действия, в том числе подрезает лозы, удаляет отмершие ветки, производит точечное опрыскивание, исключающее ожоги на гроздьях и листьях культуры.
Использование такого устройства поможет виноградарским хозяйствам экономить на химикатах, исключать «пропущенные» зоны в процессе ухода за растениями и решить проблему дефицита кадров.
Ранее Наука Mail писала о новостях вузов и институтов за июнь.