InGenium

Поздравляем всех причастных и им сочувствующих с Днём знаний! В этот праздничный день торжества знаний мы рады сообщить, что подготовка к «Открытой лабораторной» кипит во всех регионах участниках. Присоединяйтесь и вы! Массовая акция по проверке научных знаний «Открытая лабораторная» пройдёт по всей России 9 ноября 2024 года. Акция будет приурочена ко «Всемирному дню науки за мир и развитие». Её участники смогут проверить научность своей картины мира в крупнейших городах страны. Первая «Открытая лабораторная» в России прошла в 2017 году. В 2019 году «Открытая лабораторная» была награждена всероссийской премией «За верность науке» в номинации «Прорыв года». На время пандемии COVID-19 «Открытая лабораторная» взяла паузу. В 2023 году проект получил новый виток в своём развитии. И в этом году «Открытая лабораторная» состоится снова! Принять участие в «Лабе» — то есть стать «лаборантом» — сможет любой желающий старше 10 лет. Событие пройдет в ведущих университетах, НИИ, музеях, библиотеках, школах и иных публичных пространствах. Все вещества состоят из молекул? Почему солнце краснеет на закате? Сколько кругосветных путешествий совершают космонавты на МКС? Задача не сложная — за 30 минут надо ответить на 25 подобных вопросов, о том, как сложен, но интересен мир и человек в нём. Далее опытные «завлабы» — ученые и популяризаторы науки — назовут правильные ответы и подробно разберут каждое задание. Тем самым, каждый участник акции не только сразу узнает свой результат, но и получит много новой, интересной и полезной информации, помогающей скорректировать житейские заблуждения. Кстати, уже сейчас вы можете проверить свои знания пройдя квиз составленный из вопросов прошлых «Лаб» – https://openlaba.ru/quiz/. Независимо от результатов подписывайтесь, здесь будет много важной и полезной информации, чтобы вы могли улучшить свой прошлый результат или набрать максимальное количество баллов с первого раза!

Как превращаем углекислый газ в нужные химикаты: прорыв из UCF Насколько бы круто было, если бы нежелательный углекислый газ можно было превратить в полезные вещи, такие как химикаты или даже топливо? Именно такую технологию создали исследователи из Университета Центральной Флориды. Под руководством ассистента профессора Янга Янга, команда разработала устройство, которое выделяет углекислый газ из воздуха и конвертирует его в полезные ресурсы. Устройство, с поверхностью из пленки оксида олова и фтористого слоя, захватывает углекислый газ, а затем с помощью электродов преобразует его в угарный газ и муравьиную кислоту. Эти вещества, в свою очередь, являются основными ингредиентами для производства различных химикатов. "Мы хотим создать лучшую технологию, чтобы наш мир стал чище и лучше", рассказывает Янг Ян. "Избыточный углекислый газ вызывает парниковый эффект и нагревание Земли. Именно это и мотивирует нас разрабатывать новый материал, который захватывает и преобразует его в полезные химикаты." Интересно, что вдохновение для устройства пришло из природы. "Мы, ученые, всегда учимся у природы", говорит Янг. "Лотос, например, имеет сверхгидрофобную поверхность: вода просто скатывается с его листьев. Мы также знаем, что зеленые растения поглощают углекислый газ и превращают его в кислород через фотосинтез". На основе этих знаний была разработана поверхность устройства, напоминающая поверхность листа лотоса, которая отталкивает воду и способствует эффективному захвату углекислого газа. Когда углекислый газ уже захвачен, он проходит через электрод, где происходит электрокаталитическая реакция, превращающая его в разнообразные химикаты, такие как метанол, метан, этилен, этанол и другие. На одном из этапов исследования, исследователи столкнулись с проблемой избытка воды на поверхности катализаторов. "Если слишком много воды окружает ваши материалы, вы можете вместо этого получить водород, а не нужные химикаты из углекислого газа", объясняет Янг. "Наши материалы отталкивают воду, что позволяет избежать образования водорода и значительно повысить эффективность процесса." Источник: DOI: 10.1021/jacs.4c02786 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Искусственный интеллект на стероидах: процессор на углеродных нанотрубках Представьте себе суперкомпьютер, который не только умнее, но и гораздо более энергосберегающий, чем предшественники. Ученые из Пекинского университета создали революционный процессор на основе углеродных нанотрубок, который может изменить правила игры в мире искусственного интеллекта. Tensor Processing Unit (TPU) — специальный чип для ускорения операций, связанных с машинным обучением. Однако традиционные TPU, работающие на базе кремниевых транзисторов, потребляют много энергии. В свете продолжающейся революции ИИ, от ChatGPT до Sora, такие издержки становятся немалой проблемой. Команда китайских исследователей под руководством Жийонга Чжана шагнула далеко вперед, разработав первый в мире TPU на основе углеродных нанотрубок. Этот новый чип существенно эффективнее своих кремниевых аналогов и представлен в статье в Nature Electronics. Жийонг Чжан поясняет: "Мы вдохновились быстрым развитием ИИ и TPU от Google. Традиционная кремниевая полупроводниковая технология уже не справляется с обработкой огромных объемов данных. Мы нашли решение в углеродных нанотрубках". В основе нового чипа — систолическая архитектура. Представьте сеть процессоров, которая ритмично обрабатывает данные, подобно тому, как кровь течет по сосудам. Новая архитектура на углеродных нанотрубках позволяет чипу обрабатывать данные особым способом, значительно уменьшая энергозатраты. Чип состоит из 3,000 транзисторов на основе углеродных нанотрубок, образующих 3x3 процессорных единиц (PEs). Эти единицы работают параллельно, выполняя сложные операции, такие как умножение матриц и свертка. Такая архитектура снижает количество операций чтения и записи в компоненты статической оперативной памяти (SRAM), что экономит энергию. "Каждая процессорная единица получает данные от своих "соседей" (сверху и слева), независимо рассчитывает частичный результат и передает данные дальше (вправо и вниз)", объясняет Чжан. Эта технология обещает ускорить операции свертки в нейронных сетях, делая расчеты быстрее и более энергоэффективными. Углеродные нанотрубки позволяют уйти от традиционных кремниевых камней, открывая путь для создания высокопроизводительных интегральных схем нового поколения. Источник: DOI: 10.1038/s41928-024-01211-2 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Конкурс научно-популярных видео-роликов «Хрустальный пингвинопитек-2024» объявляет о начале приема заявок. На конкурс принимаются ролики, разоблачающие псевдонаучные мифы. Учредители конкурса - АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, SciTopus, Utopia show и Лаборатория Научных Видео. Говоря об энтузиастах научно-популярного видео, хочется сказать: а когда им было легко? Возможно, когда-то было, но надо смотреть в будущее. Блогерам приходится приспосабливаться к реалиям, осваивать новые площадки. Неизменным остается одно: аудитория нуждается в качественных роликах о науке. Проблема агрессивного невежества никуда не исчезла и если не мы, то кто? Организаторы конкурса хотели бы помочь тем, кто не опускает руки. Мы точно знаем, что наш конкурс уже дал толчок развитию многих замечательных каналов. Тематика конкурса не меняется: в фокусе - борьба с лженаучными мифами, страхами и заблуждениями. Оценивать конкурсные работы будут ученые, опытные авторы видео-контента, режиссеры и научные журналисты. Критерии оценки направлены и на научную достоверность, и на привлекательную форму подачи материала. Двери «Хрустального пингвинопитека» открыты для всех: будь то студент, решивший снять первый ролик на научную тему, или опытный блогер, создающий настоящее кино для миллионной аудитории. А для победителей мы приготовили отличные призы! Информационную поддержку конкурсу оказывают [Bad Comedian], SciOne, ПостНаука, Космос просто, Химия просто, Михаил Лидин, GEO, Физика Побединского, Proshloe, Redroom, Всё как у зверей, Vert Dider, Популярная наука, DS Astro и др. Конкурс проводится в 2-х номинациях: «Дебют» и «Мастер». В каждой номинации будет определен свой победитель. К номинации «Дебют» относятся авторы каналов, имеющих не более 10 тыс. подписчиков и не более 20 роликов на основном канале. А еще есть народная номинация “Фаворит”. У конкурса 2 жюри. В Жюри ученых вошли: д.ф.н. Светлана Бурлак, к.б.н. Александр Панчин, д.ф.-м.н. Дмитрий Вибе, врач-терапевт Алексей Водовозов, д.и.н. Кирилл Назаренко, к.б.н. Станислав Дробышевский, д.х.н. Игорь Дмитриев, д.п.н. Владимир Спиридонов, д.б.н. Павел Скучас, к.ф.-м.н. Олег Угольников, к.и.н. Максим Лебедев, к.б.н. Денис Туманов и другие. В Жюри блогеров и представителей медиа вошли: Иван Затевахин (Диалоги о животных), Андрей Кузнецов (Космос просто), Дмитрий Побединский (Физика от Побединского), Ануар Тлегенов (ANOIR), кинорежиссер Дмитрий Завильгельский, Михаил Лидин (Михаил Лидин), Павел Подкосов (Альпина нон-фикшн), Михаил Родин (Proshloe), Вячеслав Прохоров (ВКонтакте), Ос Арутюнян ("Видели видео", "О животных и не только"), Александр Дементьев (Популярная наука), Кристина Егорова (Деконструкция) и др. По традиции, у конкурса классные призы! В том числе - Камера Sony ZV-E10 (или аналогичная), стабилизатор Dji ronin RS4 combo, промо в научно-популярных сообществах на 9 млн. подписчиков и даже право выступить на одном из форумов "Ученые против мифов". Заявки принимаются до 20 сентября 2024 г. Финал конкурса запланирован на 9 ноября 2024 г. Подробный анонс конкурса: https://videopitek.ru/videopitek-2024/ https://vk.com/@antropogenez_ru-videopitek2024 Положение о конкурсе, подробные требования к роликам, список призов: https://clck.ru/3CVsAW Подать заявку на конкурс: https://clck.ru/3CVrzD Официальный сайт конкурса: https://videopitek.ru/ #хрустальный_пингвинопитек #конкурс_видео

Искусственный интеллект в мире полимеров: как технологии меняют науку о материалах Представьте мир без нейлона, тефлона или кевлара. Эти полимеры – большие молекулярные соединения – сделали возможным всё, от антипригарных сковородок до бронежилетов. Теперь же учёные из Технологического института Джорджии взялись за поиск следующей большой находки в мире полимеров. И на помощь им приходит искусственный интеллект! Команда под руководством Рампи Рампрасада использует ИИ для ускорения открытия новых материалов. Они разработали алгоритмы, которые могут предсказывать свойства полимеров и их составы ещё до того, как эти материалы будут созданы физически. Это настоящий прорыв в науке о материалах. Этим летом два научных журнала серии Nature опубликовали статьи, подчеркивающие значительные достижения и успехи команды. Первая статья в Nature Reviews Materials описывает недавние прорывы в дизайне полимеров для хранения энергии, фильтрационных технологий и перерабатываемых пластиков. Вторая статья в Nature Communications сосредоточена на использовании ИИ для поиска новых полимеров для электростатического хранения энергии. Рампрасада объясняет: "В первые дни использования ИИ в науке о материалах всё было ориентировано на исследовательский интерес. Теперь мы наконец-то видим реальные успехи в ускоренном открытии полимеров, что трансформирует индустриальные исследования и разработки материалов". Что же сделал Рампрасад и его команда? Они создали алгоритмы, которые могут мгновенно предсказывать свойства и составы полимеров. Начинается всё с определения целевых свойств для конкретных приложений. Затем модели машинного обучения обучаются на существующих данных о свойствах материалов, чтобы прогнозировать желаемые исходы. Более того, алгоритмы могут генерировать новые полимеры, предсказывая их свойства. Лучшие кандидаты, соответствующие целевым критериям, проходят реальное тестирование и синтез в лабораториях. Результаты новых экспериментов затем интегрируются с оригинальными данными, что позволяет совершенствовать предсказательные модели в постоянном, итеративном процессе. Хотя ИИ может значительно ускорить открытие новых полимеров, это также представляет уникальные вызовы. Точность предсказаний ИИ зависит от наличия качественных и разнообразных данных. Кроме того, разработка алгоритмов, генерирующих химически реалистичные и синтезируемые полимеры, – сложная задача. После предсказаний алгоритмов начинается реальная работа: доказать, что созданные материалы можно сделать в лаборатории, что они работают как ожидается, и что их можно масштабировать для реального использования. В повседневных исследованиях команда Рампрасада сотрудничает с различными учреждениями, включая Технологический институт Джорджии. Профессор Райан Лайвли, один из соавторов статьи в *Nature Reviews Materials*, отмечает: "Эти инструменты ускоряют нашу работу и позволяют нам быстро исследовать новые идеи. Это и есть обещание ИИ". Источник: DOI: 10.1038/s41578-024-00708-8, DOI: 10.1038/s41467-024-50413-x ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Расставание с мусорными свалками: новый метод переработки полиуретана Наверное, у каждого из нас когда-то был старый матрас, который надо было выбросить. Но знаешь ли ты, что большая часть таких матрасов и других изделий из полиуретана (PUR) в итоге оказывается на свалках или в печах? Это не только захламляет планету, но и наносит вред экологии, ведь полиуретан делается из нефти. Хорошая новость пришла от учёных из Орхусского университета. Они придумали новый, умный способ переработки PUR, который не только помогает избавиться от мусора, но и позволяет заново использовать ценные компоненты. Полиуретан – это, можно сказать, чудо-материал, который используется повсюду: от матрасов и холодильников до автомобилей и ветряных турбин. Но, как и любой другой материал, у него есть свой срок службы. В 2022 году мировой рынок PUR составлял почти 26 миллионов тонн, к 2030 году это число вырастет до 31,3 миллиона тонн! Во всем мире растёт небольшая, но интересная индустрия, занимающаяся химическим разложением PUR на его исходные компоненты – полиол и изоцианат. Но пока это довольно дорогой и сложный процесс, так как нужно не только разложить материал, но и очистить полученные вещества. И вот тут на сцену выходят исследователи из Архаусского университета. Они использовали метод кислотного разложения, но пошли дальше и нашли способ разложить и разделить компоненты PUR в одном процессе! Для этого они нагревают PUR пену в реакторе при 220°C с добавлением небольшого количества янтарной кислоты. Затем они используют специальный фильтр, который пропускает полиолы и задерживает остальные компоненты. В результате до 82% от массы исходного материала можно переработать в два отдельных компонента – диамины и полиолы. Эти полиолы можно использовать для производства нового PUR. А диамины, пройдя простую гидролизную обработку, могут быть использованы для производства изоцианатов. Метод, предложенный исследователем Стеффаном Квист Кристенсеном и его командой, легко масштабируется. Это значит, что его можно внедрять на заводах, которые используют полиуретановые отходы в производстве. Однако, для того чтобы перерабатывать бытовые отходы, нужны дополнительные разработки. Помимо этого, есть ещё много вопросов, которые нужно решить для создания круговой экономики в сфере переработки PUR: это сортировка отходов, логистика и разделение PUR на типы. Но исследователи уверены, что их метод – это шаг в правильном направлении. Авторы метода уже проверили его на различных видах PUR пены и выяснили, что он работает даже для жёсткой пены, используемой в теплоизоляции. Сейчас они тестируют свой метод на других полиуретановых материалах, чтобы понять, как их можно переработать, и ищут способы повторного использования дикарбоновой кислоты, участвующей в процессе. Источник: DOI: 10.1039/D4GC00819G ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

От нанотермометров до микророботов: маленькие открытия, меняющие мир. По_мелочам #12 (№2 август 2024 г.) Думаете, что научные прорывы всегда сопровождаются громкими заголовками и сенсациями? На самом деле, множество малозаметных открытий происходит ежедневно, и именно они незаметно двигают науку вперед! В этом выпуске мы расскажем вам, как технологии, появляющиеся в тени, могут изменить наш мир. В этот раз вы узнаете о новом методе химического анализа, разработанном учеными из EPFL, который использует искусственный интеллект для преодоления проблем с шумными данными. Один из главных героев - учёные из MIT, которые изобрели крошечную батарею для микророботов, способных доставлять лекарства внутри человеческого тела и обнаруживать утечки в газопроводах. Не обошлось и без удивительных изобретений из Южной Кореи: инженеры разработали колесо, которое меняет свою форму в реальном времени, адаптируясь к неровностям дороги. А студенты из Йельского университета и MIT вдохновились природой и создали мембранные технологии, способные извлекать редкие металлы из сточных вод и электронных отходов. Но это ещё не всё! Узнайте, как исследователи из Университета Калифорнии изобрели нанотермометры, которые меняют цвет в зависимости от температуры, и как китайские учёные разобрались в механизм синхронизации ресничек с помощью микророботов. Приготовьтесь удивляться! Эти невидимые, тихие инновации формируют будущее науки и технологий, двигая человечество к новым вершинам. Погрузитесь в мир миниатюрных инноваций и убедитесь, что истинный прогресс скрывается часто в неприметных деталях!

Быстро и точно: как новый метод микроскопии ускорит исследовательскую работу Исследователи из Университета Суонси разработали новый метод для микроскопов с нейтральным атомным пучком, который может значительно ускорить процесс получения изображений. Теперь время измерения сократится, а результаты будут более точными и детализированными. Идея проста. Традиционные нейтральные атомные микроскопы используют сканирование через крохотное отверстие, что требует много времени. Чем меньше отверстие, тем лучше разрешение, но и дольше ожидание. Новый подход команды под руководством профессора Гила Александровица из химического факультета Суонси решил эту проблему радикально. Вместо обычного пинхола исследователи пропустили пучок атомов через неравномерное магнитное поле, используя ядерную прецессию спина для кодирования положения частиц. Представьте себе, что каждая частица, сталкиваясь с образцом, оставляет уникальный "магнитный отпечаток", который легко прочитать. Морган Лоу, аспирант из команды Суонси, разработал устройство магнитного кодирования и провёл первые эксперименты, подтвердившие эффективность метода. Сравнение профилей пучков атомов с численным моделированием показало высокую точность и потенциал нового метода. Профессор Александровиц подчёркивает, что новая техника откроет горизонты для работы с деликатными образцами, такими как биоплёнки бактерий или органические фотоэлементы, которые невозможно исследовать с помощью обычных микроскопов. Новый подход также позволяет улучшить разрешение изображений без увеличения времени измерения и добавляет возможность изучения магнитных свойств образцов. В будущем исследователи надеются создать полностью работающий прототип микроскопа с магнитным кодированием пучка. Это позволит проверять пределы разрешения и контрастные механизмы новой техники. В долгосрочной перспективе новый тип микроскопа станет доступным для учёных и инженеров, помогая характеризовать топографию и состав чувствительных образцов. Источник: DOI: 10.1038/s41467-024-51175-2 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Искусственный интеллект берётся за науку: будущее исследований уже здесь Представьте себе: научное исследование, разработанное, проведённое и завершённое не людьми, а искусственным интеллектом. Это не фантастика, а современная реальность, созданная командой исследователей из Sakana AI в Японии совместно с коллегами из Оксфордского университета и Университета Британской Колумбии. Их новая AI-система, получившая название "The AI Scientist", обладает способностью выполнять научные исследования полностью автономно. Процесс научных исследований, как правило, длительный и требует значительных усилий. Всё начинается с простой идеи и продолжается изучением предыдущих исследований, разработкой плана действий, оценкой потребностей и затрат. Затем проект воплощается в жизнь: проводятся эксперименты, анализируются результаты, пишутся научные статьи. Всё это требует времени, ресурсов и, конечно, человеческого труда, что делает процесс ещё более дорогостоящим. Исследователи из Sakana AI решили радикально изменить эту парадигму. Они автоматизировали весь процесс, от генерации идей до написания научных статей, с использованием больших языковых моделей (LLMs), что позволяет AI-системе имитировать научный процесс. На данный момент "The AI Scientist" уже успешно проводит исследования в области искусственного интеллекта, разрабатывая новые методы для улучшения собственных способностей. По словам исследователей, система уже сейчас может создавать научные статьи, которые проходят проверку на уровне академического процесса. Если эти утверждения подтвердятся, то последствия могут быть колоссальными. Представьте себе, что миллионы рабочих мест в научной сфере окажутся под угрозой, университеты начнут терять студентов, а финансирование исследований резко сократится. Но с другой стороны, автоматизация научных исследований может привести к выдающимся прорывам в таких областях, как исследования рака, разработка лекарств, стратегии по смягчению изменений климата и даже понимание таких загадок, как тёмная материя и сама суть жизни на Земле. Источник: DOI: 10.48550/arxiv.2408.06292 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Прорыв в полупроводниках: алюмо-иттриевый нитрид меняет правила игры Кремний, будь он ни ладен, многократно вошел в историю науки. Но теперь на сцену выходит новый герой - алюмо-иттриевый нитрид (AlYN), который может перевернуть все представления о полупроводниках. Исследователи из института Фраунгофера IAF под руководством доктора Стефано Леоне совершили настоящий прорыв, создав новый полупроводниковый материал с помощью технологии металлоорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD). Почему же AlYN вызывает такой интерес? Дело в его выдающихся свойствах и возможности адаптации к нитриду галлия (GaN). Это открывает дверь для создания высокоэффективной электроники, способной работать на высоких частотах и при большой мощности, что является критически важным для современных информационных и коммуникационных технологий. Ранее создание AlYN было возможным лишь методом магнетронного распыления, что существенно ограничивало его применение. Но теперь с помощью MOCVD исследователи смогли достичь нового уровня контролируемого роста материала. В 2023 году они впервые осадили слой толщиной 600 нм, содержащий более 30% иттрия, что само по себе является рекордом. Но на этом они не остановились. Недавно они создали гетероструктуры AlYN/GaN с точной концентрацией иттрия до 16%, что обладает отличными структурными и электрическими свойствами. Эти гетероструктуры имеют потенциал для использования в высокочастотных и высокопроизводительных электронных компонентах, таких как транзисторы с высокой подвижностью электронов (HEMT). Почему это важно? Дело в том, что AlYN может индуцировать двумерный газ электронов (2DEG) в гетероструктурах, что способствует увеличению электронной подвижности. Это открытие особенно значимо для производства компонентов, требующих высокой производительности и надежности. Однако, путь к промышленному применению не так прост. Основное препятствие на этом пути - окисление материала, что может негативно сказаться на его характеристиках. В будущем, исследователи планируют разработать стратегии по преодолению этой проблемы, включая использование защитных покрытий и инновационных методов производства. Дальнейшие исследования свойств AlYN и его слоев откроют путь к созданию энергоэффективных решений для хранения данных, что особенно актуально для центров обработки данных, сталкивающихся с растущими потребностями в вычислительных мощностях для искусственного интеллекта. Источник: DOI: 10.1063/5.0203156 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!