Датчики водорода с рекордно низким энергопотреблением разработали химики МГУ
#наука_мгу #днт
Последние несколько лет в разных странах мира активно растет интерес к водородному топливу. Главные преимущества водорода как энергоносителя – высокая энергоемкость, доступность и отсутствие вредных выбросов в атмосферу. Многие считают, что переход на водородное топливо поможет решить глобальную экологическую проблему углеродного следа. Однако высокая воспламеняемость и взрывоопасность водорода ограничивают возможности его внедрения в экономику.
Поэтому необходимо оснащать промышленные предприятия высокочувствительными датчиками водорода и других горючих газов.
Коллектив сотрудников химического факультета и факультета наук о материалах МГУ с коллегами разработали энергоэффективные датчики обнаружения водорода. Уменьшение размеров активной зоны и использование импульсного режима питания позволили снизить энергопотребление в 50 раз по сравнению с другими коммерческими и лабораторными аналогами.
Ученые планируют продолжить работу по улучшению характеристик разработанных газовых датчиков. Кроме того, исследователи намерены расширить область применения датчика – уже сейчас они тестируют устройство на определение метана – основного компонента природного газа. Это позволит в будущем оснастить доступными и долговечными датчиками жителей многоквартирных домов и снизить количество происшествий, связанных с утечкой газа.
Подробнее — на сайте.
#наука_мгу #днт
Последние несколько лет в разных странах мира активно растет интерес к водородному топливу. Главные преимущества водорода как энергоносителя – высокая энергоемкость, доступность и отсутствие вредных выбросов в атмосферу. Многие считают, что переход на водородное топливо поможет решить глобальную экологическую проблему углеродного следа. Однако высокая воспламеняемость и взрывоопасность водорода ограничивают возможности его внедрения в экономику.
Поэтому необходимо оснащать промышленные предприятия высокочувствительными датчиками водорода и других горючих газов.
Коллектив сотрудников химического факультета и факультета наук о материалах МГУ с коллегами разработали энергоэффективные датчики обнаружения водорода. Уменьшение размеров активной зоны и использование импульсного режима питания позволили снизить энергопотребление в 50 раз по сравнению с другими коммерческими и лабораторными аналогами.
Ученые планируют продолжить работу по улучшению характеристик разработанных газовых датчиков. Кроме того, исследователи намерены расширить область применения датчика – уже сейчас они тестируют устройство на определение метана – основного компонента природного газа. Это позволит в будущем оснастить доступными и долговечными датчиками жителей многоквартирных домов и снизить количество происшествий, связанных с утечкой газа.
Подробнее — на сайте.
Ученые МГУ отследили особенности поведения глаз человека с помощью виртуальной реальности и ИИ
#наука_мгу #днт
Команда исследователей из межфакультетского Центра виртуальной реальности МГУ и НЦМУ «Сверхзвук» с коллегами разработала новый подход к созданию нейросетевых идентификаторов, позволяющий повысить точность моделирования систем со сложной и неопределенной динамикой, таких как вестибулярная и глазодвигательная система человека. Результаты совместной работы представлены на международной конференции IEEE Symposium Series on Computational Intelligence в Мексике. Статья по итогам исследования опубликована в сборнике трудов IEEE SSCI 2023.
Сотрудники Центра виртуальной реальности МГУ предложили усовершенствовать традиционные методы обучения динамических нейронных сетей, используемых для идентификации нелинейных систем. Модификация законов обучения позволила повысить чувствительность весовых коэффициентов нейросетевой модели к внешним воздействиям. Это дало возможность точнее предсказывать траектории движения идентифицируемой системы даже в условиях неполной информации о ее внутренней динамике.
Эффективность разработанного подхода была продемонстрирована на примере моделирования окуломоторных реакций на движения пилотажного стенда, создаваемого в центре «Сверхзвук». Экспериментальные данные о направлении взора пилота в шлеме виртуальной реальности использовались для обучения идентификатора. Модель показала способность предсказывать характерные особенности поведения глаз человека.
По словам ученых, результаты исследования позволят расширить применимость виртуальной реальности для обучения пилотов и операторов сложных технических систем.
#наука_мгу #днт
Команда исследователей из межфакультетского Центра виртуальной реальности МГУ и НЦМУ «Сверхзвук» с коллегами разработала новый подход к созданию нейросетевых идентификаторов, позволяющий повысить точность моделирования систем со сложной и неопределенной динамикой, таких как вестибулярная и глазодвигательная система человека. Результаты совместной работы представлены на международной конференции IEEE Symposium Series on Computational Intelligence в Мексике. Статья по итогам исследования опубликована в сборнике трудов IEEE SSCI 2023.
Сотрудники Центра виртуальной реальности МГУ предложили усовершенствовать традиционные методы обучения динамических нейронных сетей, используемых для идентификации нелинейных систем. Модификация законов обучения позволила повысить чувствительность весовых коэффициентов нейросетевой модели к внешним воздействиям. Это дало возможность точнее предсказывать траектории движения идентифицируемой системы даже в условиях неполной информации о ее внутренней динамике.
Эффективность разработанного подхода была продемонстрирована на примере моделирования окуломоторных реакций на движения пилотажного стенда, создаваемого в центре «Сверхзвук». Экспериментальные данные о направлении взора пилота в шлеме виртуальной реальности использовались для обучения идентификатора. Модель показала способность предсказывать характерные особенности поведения глаз человека.
По словам ученых, результаты исследования позволят расширить применимость виртуальной реальности для обучения пилотов и операторов сложных технических систем.
Ученые МГУ расшифровали геном бактерии-стимулятора роста пшеницы
#наука_мгу #днт
Исследователям химического и биологического факультетов МГУ с помощью сочетания высокоэффективных методов полногеномного секвенирования удалось собрать полный геном штамма бактерий из рода Microbacterium, выделенного ранее из корней эпифитных орхидей. Результаты работы, выполненной при поддержке Минобрнауки, опубликованы в журнале Microbiology resource announcements.
Открытие защищено патентом Российской Федерации.
Полная геномная последовательность микроорганизма определена сочетанием методов нанопорового секвенирования и технологий на платформе Illumina. Штамм показал высокую фитостимуляционную активность в отношении роста и развития семян пшеницы.
Использование такого фитостимулятора представляет собой экологичную альтернативу химическим удобрениям и способствует оздоровлению почвы и нормализации ее микробиома.
#наука_мгу #днт
Исследователям химического и биологического факультетов МГУ с помощью сочетания высокоэффективных методов полногеномного секвенирования удалось собрать полный геном штамма бактерий из рода Microbacterium, выделенного ранее из корней эпифитных орхидей. Результаты работы, выполненной при поддержке Минобрнауки, опубликованы в журнале Microbiology resource announcements.
Открытие защищено патентом Российской Федерации.
Полная геномная последовательность микроорганизма определена сочетанием методов нанопорового секвенирования и технологий на платформе Illumina. Штамм показал высокую фитостимуляционную активность в отношении роста и развития семян пшеницы.
Использование такого фитостимулятора представляет собой экологичную альтернативу химическим удобрениям и способствует оздоровлению почвы и нормализации ее микробиома.
Ученые МГУ с коллегами исследовали структуру микробных сообществ донных отложений Белого моря
#наука_мгу #днт
Исследователи биологического факультета МГУ в составе коллектива авторов провели исследование микробных сообществ донных отложений Кандалакшского залива Белого моря. Результаты исследования опубликованы в журнале «Microbiology».
В ходе работы удалось выявить выраженную стратификацию микробных сообществ донных отложений, которая объясняется способностью микроорганизмов использовать либо лабильные, легко усваиваемые органические соединения (верхние слои отложений), либо, в условиях недостатка кислорода, разлагать сложные полимерные субстраты (слои донных отложений на глубине 30-50 см). Это полимеры макроводорослей — агар и альгинат, полимер панцирей беспозвоночных животных — хитин и попадающий на морское дно со стоками с суши лигнин
Среди последней группы было обнаружено много микроорганизмов, неизвестных в лабораторных культурах, и, предположительно, обладающих ценными для биотехнологии гидролитическими ферментами.
#наука_мгу #днт
Исследователи биологического факультета МГУ в составе коллектива авторов провели исследование микробных сообществ донных отложений Кандалакшского залива Белого моря. Результаты исследования опубликованы в журнале «Microbiology».
В ходе работы удалось выявить выраженную стратификацию микробных сообществ донных отложений, которая объясняется способностью микроорганизмов использовать либо лабильные, легко усваиваемые органические соединения (верхние слои отложений), либо, в условиях недостатка кислорода, разлагать сложные полимерные субстраты (слои донных отложений на глубине 30-50 см). Это полимеры макроводорослей — агар и альгинат, полимер панцирей беспозвоночных животных — хитин и попадающий на морское дно со стоками с суши лигнин
Среди последней группы было обнаружено много микроорганизмов, неизвестных в лабораторных культурах, и, предположительно, обладающих ценными для биотехнологии гидролитическими ферментами.
Новый подход позволит подробнее изучить синтез каротиноидов в водорослях
#наука_мгу #днт
Ученые МГУ предложили новый подход для неинвазивного исследования у растений каротиногенеза, вызванного стрессом. Эксперимент проводился на микроводорослях Bracteacoccus aggregatus. Результаты работы опубликованы в журнале Protoplasma.
Для эксперимента исследователи совместили рамановскую микроспектрометрию и микроскопию, визуализирующую время жизни флуоресценции. Корректность полученных данных была проверена при помощи трансмиссионной электронной микроскопии. Такая методика позволила изучить биохимические и структурные перестройки в этих клетках практически в режиме реального времени.
Понимание механизмов этих явлений поможет более эффективно управлять условиями выращивания микроводорослей, а значит увеличивать продуктивность и делать натуральные каротиноиды более доступными.
#наука_мгу #днт
Ученые МГУ предложили новый подход для неинвазивного исследования у растений каротиногенеза, вызванного стрессом. Эксперимент проводился на микроводорослях Bracteacoccus aggregatus. Результаты работы опубликованы в журнале Protoplasma.
Для эксперимента исследователи совместили рамановскую микроспектрометрию и микроскопию, визуализирующую время жизни флуоресценции. Корректность полученных данных была проверена при помощи трансмиссионной электронной микроскопии. Такая методика позволила изучить биохимические и структурные перестройки в этих клетках практически в режиме реального времени.
Понимание механизмов этих явлений поможет более эффективно управлять условиями выращивания микроводорослей, а значит увеличивать продуктивность и делать натуральные каротиноиды более доступными.
В МГУ оценили загрязнение побережья озера Байкал
#наука_мгу #днт
Ученые НОШ МГУ оценили пластиковое загрязнение юго-восточного побережья озера Байкал и дельты реки Селенга. Параллельно с учетом берегового пластика проводились уборки побережья при участии школьников и волонтеров из Республики Бурятия и Иркутска. Результаты работы опубликованы в журнале «Экологические системы и приборы».
В ходе работы была очищена береговая линия общей протяженностью около двух километров и проанализирован состав всех собранных пластиковых отходов. Основными источниками загрязнения на побережье Байкала оказались орудия рыбного лова – преимущественно дешевые сети, а также пакеты и пищевая упаковка. Выяснилось, что на участках, где береговые субботники проводятся регулярно, количество мусора было в среднем в 4,5 раз ниже, чем на участках, где береговых уборок ранее не проводилось.
В то же время, береговые уборки не решают проблемы, связанной с высокой долей в составе пластикового мусора фракций, не подлежащих переработке, что выявляет потребность региона в технических решениях по экологичной утилизации неперерабатываемых отходов на месте.
#наука_мгу #днт
Ученые НОШ МГУ оценили пластиковое загрязнение юго-восточного побережья озера Байкал и дельты реки Селенга. Параллельно с учетом берегового пластика проводились уборки побережья при участии школьников и волонтеров из Республики Бурятия и Иркутска. Результаты работы опубликованы в журнале «Экологические системы и приборы».
В ходе работы была очищена береговая линия общей протяженностью около двух километров и проанализирован состав всех собранных пластиковых отходов. Основными источниками загрязнения на побережье Байкала оказались орудия рыбного лова – преимущественно дешевые сети, а также пакеты и пищевая упаковка. Выяснилось, что на участках, где береговые субботники проводятся регулярно, количество мусора было в среднем в 4,5 раз ниже, чем на участках, где береговых уборок ранее не проводилось.
В то же время, береговые уборки не решают проблемы, связанной с высокой долей в составе пластикового мусора фракций, не подлежащих переработке, что выявляет потребность региона в технических решениях по экологичной утилизации неперерабатываемых отходов на месте.
В МГУ определили самых быстрых операторов роботов
#наука_мгу #днт
На базе НИИ механики МГУ прошли соревнования по дистанционному управлению робототехническими устройствами. В соревнованиях приняло участие более 40 команд.
Всего на участие в гонке было зарегистрировано 64 команды из 26 регионов России. В первый день происходила борьба между участниками из западной части России, а во второй день - между основными командами из Приморского края и Камчатского Края. Соревнования состояли из 12 полуфинальных и 4 финальных заезда.
В рамках конкурса участники должны проехать трассу, состоящую из 6 ворот, которые нужно было преодолеть в определенном направлении.
В отборочном этапе лучший итог показала команда «Луг - 3» из одноименного Волгоградского дома творчества - 4 минуты и 15 секунд. В общей сложности было проведено 16 заездов и определены 4 победителя, которые получат памятные призы:
- Волокитин Григорий, школа №66, Приморский край
- Чеботарев Владимир из студии «Луг», Волгоград
- Шакиров Джафар, Республика Татарстан, МБОУ Лицей 35 г., Казань
- Межебицкий Андрей, Калининградская область, МАОУ гимназия номер 40 г., Калининград
Подробнее — на сайте.
#наука_мгу #днт
На базе НИИ механики МГУ прошли соревнования по дистанционному управлению робототехническими устройствами. В соревнованиях приняло участие более 40 команд.
Всего на участие в гонке было зарегистрировано 64 команды из 26 регионов России. В первый день происходила борьба между участниками из западной части России, а во второй день - между основными командами из Приморского края и Камчатского Края. Соревнования состояли из 12 полуфинальных и 4 финальных заезда.
В рамках конкурса участники должны проехать трассу, состоящую из 6 ворот, которые нужно было преодолеть в определенном направлении.
В отборочном этапе лучший итог показала команда «Луг - 3» из одноименного Волгоградского дома творчества - 4 минуты и 15 секунд. В общей сложности было проведено 16 заездов и определены 4 победителя, которые получат памятные призы:
- Волокитин Григорий, школа №66, Приморский край
- Чеботарев Владимир из студии «Луг», Волгоград
- Шакиров Джафар, Республика Татарстан, МБОУ Лицей 35 г., Казань
- Межебицкий Андрей, Калининградская область, МАОУ гимназия номер 40 г., Калининград
Подробнее — на сайте.
Физики МГУ предложили метод управления светом в магнитоплазмонных кристаллах
#наука_мгу #днт
Ученые с кафедры нанофотоники физического факультета МГУ придумали метод модуляции пространственного распределения интенсивности света, обусловленного эффектом Гуса-Хенхен в магнитоплазмонном кристалле, с помощью приложения магнитного поля. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Q1 «ACS Photonics».
Оказалось, что в некоторых пространственных точках величина эффекта превышала обычную в эксперименте в 2.5 раза. Такое существенное превышение связано с наличием пространственных областей, где локализация электромагнитного поля значительно усиливается за счет поверхностных плазмонов. Эффект Гуса-Хенхен позволил найти и пространственно визуализировать эти положения.
По мнению ученых, на основе данной разработки возможно создать компактные магнитооптические устройства и сенсоры для применения в нанофотонике.
#наука_мгу #днт
Ученые с кафедры нанофотоники физического факультета МГУ придумали метод модуляции пространственного распределения интенсивности света, обусловленного эффектом Гуса-Хенхен в магнитоплазмонном кристалле, с помощью приложения магнитного поля. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Q1 «ACS Photonics».
Оказалось, что в некоторых пространственных точках величина эффекта превышала обычную в эксперименте в 2.5 раза. Такое существенное превышение связано с наличием пространственных областей, где локализация электромагнитного поля значительно усиливается за счет поверхностных плазмонов. Эффект Гуса-Хенхен позволил найти и пространственно визуализировать эти положения.
По мнению ученых, на основе данной разработки возможно создать компактные магнитооптические устройства и сенсоры для применения в нанофотонике.
Ученые МГУ: микробный состав почв восстанавливается спустя 60 лет
#наука_мгу #днт
Географы МГУ в составе коллектива авторов выяснили, что микробный состав почв, которые возделывал человек, возвращается к исходному состоянию только спустя 60 лет. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Soil Ecology.
Микроорганизмы участвуют в круговороте питательных веществ и разложении органических соединений, а потому во многом определяют плодородие почвы. Поэтому по составу микробных сообществ можно оценить степень нарушенности или восстановления почвы.
Полученные в ходе работ в разных частях национального парка «Смоленское Поозерье» данные помогут оценивать, вернулась ли почва к исходному состоянию после активного сельскохозяйственного использования, и разрабатывать мероприятия для восстановления территорий.
Подробнее — на сайте.
#наука_мгу #днт
Географы МГУ в составе коллектива авторов выяснили, что микробный состав почв, которые возделывал человек, возвращается к исходному состоянию только спустя 60 лет. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Soil Ecology.
Микроорганизмы участвуют в круговороте питательных веществ и разложении органических соединений, а потому во многом определяют плодородие почвы. Поэтому по составу микробных сообществ можно оценить степень нарушенности или восстановления почвы.
Полученные в ходе работ в разных частях национального парка «Смоленское Поозерье» данные помогут оценивать, вернулась ли почва к исходному состоянию после активного сельскохозяйственного использования, и разрабатывать мероприятия для восстановления территорий.
Подробнее — на сайте.
Ученые МГУ измерили концентрацию электронов в окрестности сильной ударной волны
#наука_мгу #днт
Концентрация электронов является одной из основных характеристик низкотемпературной плазмы, образующейся в окрестности сильной ударной волны (УВ), которая движется перед головной частью спускаемого космического аппарата.
Электроны играют решающую роль в процессах возбуждения и ионизации частиц газа, что в свою очередь определяет интенсивность неравновесного излучения газа в широком диапазоне спектра и, соответственно, уровень радиационных тепловых потоков к поверхности спускаемого аппарата. Однако наличие заметной степени ионизации газа влияет на распространение радиоволн, что может вызвать проблемы со связью в атмосфере Земли.
В результате работы были выявлены зависимости концентрации электронов от скорости ударной волны и расстояния от точки наблюдения до ударной волны. Спектроскопические измерения позволили определить зависимость концентрации электронов от состава газовой среды. Результаты исследования в дальнейшем могут быть применены в космической отрасли.
#наука_мгу #днт
Концентрация электронов является одной из основных характеристик низкотемпературной плазмы, образующейся в окрестности сильной ударной волны (УВ), которая движется перед головной частью спускаемого космического аппарата.
Электроны играют решающую роль в процессах возбуждения и ионизации частиц газа, что в свою очередь определяет интенсивность неравновесного излучения газа в широком диапазоне спектра и, соответственно, уровень радиационных тепловых потоков к поверхности спускаемого аппарата. Однако наличие заметной степени ионизации газа влияет на распространение радиоволн, что может вызвать проблемы со связью в атмосфере Земли.
В результате работы были выявлены зависимости концентрации электронов от скорости ударной волны и расстояния от точки наблюдения до ударной волны. Спектроскопические измерения позволили определить зависимость концентрации электронов от состава газовой среды. Результаты исследования в дальнейшем могут быть применены в космической отрасли.