Достижения в области науки и техники

18.10.2025

Достижения в области науки и техники

Академик Олег Фиговский

Калифорнийский стартап Radiant объявил о планах построить свой первый завод по массовому выпуску портативных ядерных генераторов в Оук-Ридже, штат Теннесси — на земле, которая более 80 лет назад стала колыбелью ядерной эры. Предприятие разместится на участках исторических площадок K-27 и K-29, некогда входивших в состав завода по газодиффузионному обогащению урана, построенного во времена Второй мировой войны. Новый завод получит название R-50. Площадки K-27 и K-29, где вырастет новый завод, когда-то занимали огромные цеха по обогащению урана, сыгравшие ключевую роль в создании первых атомных бомб. Завод по газодиффузионному обогащению в Оук-Ридже проработал до конца 1980-х годов; здания K-27 и K-29 были снесены в 2016 и 2006 годах соответственно.

Флагманская разработка Radiant — Kaleidos — представляет собой ядерный микрореактор мощностью один мегаватт, оснащенный системой пассивной безопасности и не требующий постоянной дозаправки. Установка предназначена для надежного и мобильного энергоснабжения — от удаленных поселений и критически важных объектов до военных баз и центров обработки данных.

Компания Radiant, основанная в 2020 году, входит в число растущего круга разработчиков, стремящихся сделать ядерную энергию более гибкой и доступной. Однако ее отличает ставка на массовое производство, которое должно сделать малые ядерные установки столь же удобными и экономичными, как традиционные системы энергоснабжения. Испытания первого реактора Radiant намерена начать в 2026 году, а первые коммерческие поставки — в 2028-м, а затем увеличить темпы производства до 50 реакторов в год. Завод в Оук-Ридже станет ключевым элементом в реализации этих целей.

Нобелевская неделя стартовала. Первыми 6 октября объявили лауреатов премии по физиологии и медицине. Ее получили Мэри Бранков (Mary E. Brunkow), Фред Рамсделл (Fred Ramsdell) и Симон Сакагучи (Shimon Sakaguchi) за «фундаментальные открытия в области периферической иммунной толерантности». Ученые идентифицировали клетки — «стражи» нашей иммунной системы. Это регуляторные Т-лимфоциты (Treg), которые управляют функциями лимфоцитов, атакующих враждебные клетки (Т-киллеров), делая так, чтобы они не вредили своим собственным. Эти открытия подстегнули развитие новых методов терапии онкологических и аутоиммунных заболеваний. При этом всю эту сферу нельзя назвать совершенно новой — знания, полученные лауреатами, стали частью учебников по иммунологии, своего рода научной классикой.

Первое ключевое открытие в этом направлении сделал Симон Сакагути (Центр передовых исследований в иммунологии, Университет города Осака, Япония) в 1995 году после более чем десяти лет исследований. Речь идет об иммунной толерантности — способности организма распознавать свои клетки, чтобы атаковать только чужие. Сбой в этом механизме вызывает аутоиммунные заболевания — те, в которых организм начинает «уничтожать сам себя». До Сакагути ученые знали только об одном виде иммунной толерантности — центральной, возникающей в организме в основном в эмбриональной и ранней младенческой стадиях в ключевом для иммунной системы органе — тимусе. На этой фазе в тимусе происходит отбор Т-лимфоцитов: те, что атакуют клетки собственного организма, отбраковываются, остаются лишь те, что действуют только на «врагов». Сакагути же пошел против сложившихся взглядов и показал, что иммунная система гораздо сложнее, и есть другой тип толерантности — периферический, а также новый тип Т-клеток — регулирующие. В отличие от центрального типа, формирующегося в основном в младенчестве, периферический развивается у человека всю жизнь, а отвечают за него лимфоузлы и селезенка.

Мэри Бранков (Институт системной биологии, Сиэтл, США) и Фред Рэмсделл (Sonoma Biotherapeutics, Сан-Франциско, США) сделали в 2001 году другое ключевое открытие. Они проводили опыты на определенной линии мышей, выведенной с помощью облучения и получившей мутацию, вызывающую аутоиммунные заболевания. Ученые назвали эту породу «scurfy» («облезлые»). Причиной оказалась «поломка» в гене, который они назвали Foxp3. Тогда технологии секвенирования еще не были так развиты, как сейчас, и определить этот ген было всё равно, что найти иголку в стоге сена! Затем ученые обнаружили аналогичный ген у человека. Он вызывает тяжелое автоиммунное заболевание — IPEX-синдром. А через два года Симон Сакагути выяснил, что именно ген Foxp3 управляет развитием Т-регуляторных лимфоцитов, которые и не дают Т-киллерам атаковать клетки своего организма, а также «успокаивает» иммунный ответ после того, как угроза устранена.

Знания о том, как работают регуляторные Т-лимфоциты, открыло новые пути для терапии онкологических и аутоиммунных заболеваний. В онкологии опухолевые клетки как бы «свои», и Treg «оберегают» их от T-киллеров, значит, надо уменьшить этот эффект. При аутоиммунных заболеваниях — напротив, подстегнуть. А помните «цитокиновый шторм» — смертоносный побочный эффект ковида-19 (когда распространение вируса вызывает чрезмерный иммунный ответ организма)? Это тоже связывают с нехваткой или плохой работой Treg, а для лечения нужно повысить их число определенными препаратами. Очень перспективное направление — терапия на основе генетически модифицированных Treg-клеток пациента, или CAR-Treg-терапия. Это разновидность уже активно применяющейся CAR-T-терапии, в которой модифицируется Т-киллер, адресно уничтожающий, например, опухолевые клетки. Например, их можно изменить так, чтобы они подавляли нежелательный иммунный ответ более избирательно, скажем, защищали бы от иммунного ответа пересаженные донорские органы.

Область науки, в которой работы Бранков, Рамсделла и Сакагути могут привести к прорывам в лечении заболеваний, весьма обширна. Это аллергические заболевания, диабет, астма, ревматоидный артрит, рассеянный склероз, нейродегенеративные заболевания… Однако выделение и культивация T-reg-клеток пациента — задача, значительно более сложная, чем в случае «обычных» лимфоцитов. В эту сферу поступают крупные инвестиции, идут клинические испытания, однако до появления широкодоступных лекарств нас отделяют годы, а может, и десятилетия…

Материалы на основе металлорганических каркасов, за разработку которых была вручена в 2025 году Нобелевская премия по химии, пока не получили практического применения, но они очень перспективны, сказал заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов Сколтеха Артем Оганов.

«Я давно предсказывал, что Омар Яги получит Нобеля за эту работу. Лауреаты создали целый класс высокопористых материалов, с помощью которых можно производить структуры с нужной геометрией. Эти материалы можно использовать для очень многих целей, к примеру, в люминесценции, в катализе, в компактном хранении газов. Пока что практического применения такого рода материалов нет, потому что нет масштабного производства, но МОФы как новый интересный класс материалов займут свое важное место и в науке, и в промышленности», - сказал он.

Нобелевскую премию в области химии за 2025 год получили японец Сусуму Китагава, австралиец Ричард Робсон и американец Омар Яги. Об этом сообщил Нобелевский комитет по химии Королевской академии наук. Ученых отметили премией «за разработку металлоорганических каркасов», говорится в мотивировочной части решения комитета. Металлорганические каркасы (или МОФы, от англ. metal-organic frameworks, MOFs) – особый класс кристаллических материалов, состоящих из металлических узлов (ионов или кластеров металлов) и органических молекул-«связок», которые соединяют эти узлы в трехмерную сетчатую структуру. Главное свойство МОФов – исключительно высокая пористость и возможность тонкой настройки структуры на молекулярном уровне. По сути, это «наноконструкторы», где можно заранее «задать» форму, размер и химические свойства пор.

Стали известны победители Нобелевской премии по экономике в 2025 году. Лауреатами премии Шведского банка в области экономических наук памяти Альфреда Нобеля 2025 года стали Джоэл Мокир, Филипп Амьен и Питер Говит за объяснение инновационного экономического роста. Об этом говорится в пресс-релизе нобелевского комитета. Одна половина премии была присуждена Джоэлу Мокиру «за определение предпосылок устойчивого роста благодаря технологическому прогрессу». Другая половина – совместно Филиппу Агьону и Питеру Говиту «за теорию устойчивого роста благодаря творческому разрушению». В течение последних двух веков, впервые в истории, мир стал свидетелем устойчивого экономического роста. Это позволило огромному количеству людей выйти из бедности и заложило основу нашего процветания.

«Нынешние лауреаты премии по экономическим наукам, Джоэл Мокир, Филипп Агьон и Питер Говит, объясняют, как инновации придают импульс для дальнейшего прогресса», - говорится в сообщении.

Джоэл Мокир использовал исторические источники как одно из средств для выявления причин, по которым устойчивый рост стал новой нормой. Он продемонстрировал, что для того, чтобы инновации успешно следовали одна за другой в самогенерационном процессе, нам нужно не только знать, что что-то работает, но и иметь научные объяснения, почему это так. Последнего часто не хватало до промышленной революции, что затрудняло развитие новых открытий и изобретений. Он также подчеркнул важность открытости общества к новым идеям и разрешения на изменения.

Филип Агьон и Питер Говит также исследовали механизмы, лежащие в основе устойчивого роста. В статье 1992 года они построили математическую модель так называемого творческого разрушения: когда на рынок выходит новый, лучший продукт, компании, продающие старые продукты, терпят убытки. Инновация представляет нечто новое и поэтому является творческой. Однако она также является разрушительной, поскольку компания, чья технология становится устаревшей, вытесняется с рынка.

Ученые впервые получили прямое изображение двух черных дыр, которые вращаются вокруг друг друга. Это изображение подтверждает теоретическое предположение, что двойные черные дыры существуют. Раньше астрономы смогли сфотографировать напрямую только две одиночные черные дыры. Впервые в истории астрономы получили прямую фотографию двух черных дыр, которые вращаются вокруг друг друга. Таким образом получено первое визуальное доказательство того, что пары черных дыр действительно существуют. Фотография двойной черной дыры OJ287 была получена с помощью сети радиотелескопов. Две черные дыры вращаются вокруг друг друга по 12-летней орбите и находятся на расстоянии примерно 5 миллиардов световых лет от нас в центре далекой галактики. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, пишет Live Science.

Черные дыры появляются после того, как умирают массивные звезды. Они растут за счет поглощения окружающего газа и звезд, а также других черных дыр. Черные дыры, которые находятся в центрах галактик в миллионы и в миллиарды раз больше Солнца по массе. Когда они активно поглощают окружающую материю, то вокруг них образуется диск из горячей плазмы. Часть вещества падает в черную дыру, а часть вылетает в космос с почти скоростью света в виде релятивистских струй. Благодаря тому, что вещество вокруг черной дыры выделяет излучение, как и струи, эти прожорливые космические объекты можно обнаружить. При этом активные черные дыры в центрах галактик иногда создают квазары, которые представляют собой активные ядра галактик. Квазары выделяют так много света, что часто закрывают своим излучением весь свет звезд в галактике. Пара черных дыр OJ287 как раз является квазаром.

Загадка невидимых звезд решена: получено изображение красного гиганта прямо перед взрывом. По словам ученых, они обнаружили самую красную и наиболее покрытую пылью звезду типа красный сверхгигант, взрыв которой когда-либо наблюдали. Это открытие решает давнюю загадку: почему астрономы так редко видят взрывы таких массивных звезд. Астрономы с помощью космического телескопа Уэбб получили самое детальное изображение звезды непосредственно перед тем, как она взорвалась сверхновой. Оказалось, что источником сверхновой, обнаруженной несколько месяцев назад, стала звезда типа красный сверхгигант, окутанная пылью, на расстоянии 40 миллионов световых лет от нас. Это открытие решает давнюю загадку, над решением которой ломали голову астрономы несколько десятилетий. Массивные звезды типа красный сверхгигант должны в конце жизни взрываться сверхновой, но астрономы обнаружили очень мало примеров того, что это происходит на самом деле. Теперь выяснилось, в чем причина. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Теоретические модели предсказывают, что массивные звезды типа красный сверхгигант должны быть предшественниками сверхновых с коллапсом ядра или сверхновых типа II. Большинство массивных звезд, взрывающихся как сверхновые, являются самыми яркими объектами в космосе. Поэтому теоретически их должно быть легко обнаружить до взрыва. Но обнаружить удалось лишь небольшое количество таких звезд. Красные сверхгиганты представляют собой последнюю стадию жизни очень массивных звезд, а потому они являются одними из самых больших звезд во Вселенной. Когда у этих звезд, происходит коллапс ядра под действием гравитации, они взрываются сверхновой и после себя оставляют нейтронную звезду или черную дыру. Самым известным красным сверхгигантом является звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона, которая должна взорваться в течение следующих 10000–100000 лет.

Астрономы обнаружили очень малое количество сверхгигантов, которые взрываются сверхновой. Теперь ученые получили самое детальное изображение такой звезды непосредственно перед взрывом. Это открытие помогло решить давнюю загадку. Как говорят ученые, многие красные сверхгиганты действительно взрываются сверхновой, но их невозможно увидеть с помощью большинства телескопов, ведь их скрывает очень плотный слой окружающей пыли. В июне этого года астрономы обнаружили в галактике NGC 1637, на расстоянии 40 млн световых лет от нас, сверхновую, получившую название SN 2025pht. Оказалось, что телескоп Уэбб запечатлел еще в 2024 году звезду, которая создала эту сверхновую. На фотографиях была обнаружена необычайно яркая и необычайно красная звезда, которая была окутана толстым слоем пыли. Ученые говорят, что это самая красная и наиболее покрытая пылью звезда типа красный сверхгигант, взрыв которой когда-либо наблюдали.

Хотя звезда светила примерно в 100000 раз ярче Солнца, окружающая пыль поглощала большую часть этого света. Слой пыли был настолько плотным, что звезда в видимом свете выглядела более чем в 100 раз тусклее, чем без этого слоя. Поскольку пыль блокировала более короткие волны света, звезда выглядела неожиданно красной. Астрономы также обнаружили, что пыль вокруг звезды была необычайно богата углеродом, в отличие от силикатной пыли, типичной для красных сверхгигантов. Это может указывать на то, что мощная конвекция внутри звезды вытягивала углерод из ядра в последние годы ее существования.

Ученые обнаружили на расстоянии примерно 10 млрд световых лет от нас темный объект с наименьшей массой, из всех когда-либо обнаруженных во Вселенной. Возможно, это сгусток таинственной темной материи. Темная материя — это таинственная форма материи, которая заполняет большую часть Вселенной. Она не излучает свет и взаимодействует с обычной материей только с помощью гравитации. Темная материя, как считается, играет ключевую роль в формировании звезд и галактик. Пока неизвестно является или темная материя однородной, ведь это имеет значение для определения того, из чего она состоит. Поскольку темную материю невозможно наблюдать напрямую, ее свойства можно определить только путем наблюдения эффекта гравитационного линзирования, при котором свет от более далекого объекта искажается и отклоняется гравитацией темного объекта. Именно такой темный объект, который может быть сгустком темной материи, астрономы обнаружили на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас. Обнаружение большего количества подобных объектов и понимание их природы может опровергнуть некоторые теории о темной материи. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy, пишет Physics.

По слова ученых, поскольку темные объекты не излучают свет, их нельзя увидеть напрямую. Но можно использовать далекие галактики, свет которых искажается гравитацией темного объекта. Загадочный темный объект был обнаружен с помощью сети телескопов по всему миру. Астрономы увидели, как гравитация темного объекта искажает свет, который проходит рядом с ним. Этот эффект называется гравитационным линзированием. Основываясь на искажении света далекой галактики, астрономы могут определить количество вещества в невидимом объекте. По словам ученых, обнаружение таких объектов критически важно для изучения природы темной материи.

Ученые выяснили, что масса загадочного темного объекта примерно в миллион раз превышает массу Солнца. И это темный объект с малой массой среди ранее обнаруженных. Масса объекта примерно в 100 раз меньше, чем масса других темных объектов. Пока что ученые точно не знают, что это: это может быть сгусток темной материи или очень компактная, неактивная карликовая галактика. По сути это компактный сгусток массы, природу которого еще предстоит определить. Но астрономы считают, что это может быть темная материя. По слова авторов исследования, считается, что каждая галактика, включая Млечный Путь, заполнена сгустками темной материи.

Хотя темная материя невидима, ее можно увидеть благодаря гравитационному влиянию на окружающую материю. Считается, что темная материя формирует распределение галактик, звезд и других видимых объектов. Астрономы хотят выяснить, может ли темная материя существовать в виде небольших сгустков массы без звезд. Это может подтвердить или опровергнуть некоторые теории о природе темной материи. По словам ученых, это открытие согласуется с теорией холодной темной материи, на которой основана значительная часть знаний о формировании галактик. Теперь ученые хотят обнаружить и другие темные объекты с малой массой, чтобы выяснить, согласуются ли они с теорией о темной материи. Если подобные загадочные темные объекты будут и дальше находить в других частях Вселенной, и если они действительно окажутся полностью лишенными звезд, то некоторые теории о темной материи могут быть опровергнуты.

Крупнейшую по мощности центрифугу, способную создавать гипергравитацию, в 300 раз превышающую гравитацию Земли, ввели в эксплуатацию в Китае. Аппарат под кодовым названием CHIEF1300 является одним из ключевых компонентов строящегося в городе Ханчжоу (адм. центр пров. Чжэцзян, Восточный Китай) центрифужного комплекса для создания гипергравитации и междисциплинарных экспериментов. Устройство может быть использовано для передовых исследований в таких областях, как добыча ресурсов из глубоководных и глубинных зон Земли, ликвидация последствий стихийных бедствий и их предотвращение, подземная утилизация отходов и синтез новых материалов.

Для движения транспорта открылся самый высокий в мире мост, расположенный в провинции Гуйчжоу на юго-западе Китая, что позволит сократить время в пути через ущелье с двух часов до всего лишь двух минут после трехлетнего строительства. Мост через ущелье Хуацзян, возвышающийся на 625 метров над рекой Бэйпаньцзян в горной местности Гуйчжоу, почти в девять раз выше моста Золотые ворота в Сан-Франциско. Данный мост, длина главного пролета которого составляет 1420 метров, также стал подвесным мостом на стальных ферменных балках с самым большим пролетом в мире, построенным в горной местности, сообщили провинциальные власти. Сооружение длиной 2890 метров, которое раскинулось через ущелье Хуацзян, известный как «трещина Земли», стало очередным звеном быстро расширяющейся инфраструктурной сети второй по величине экономики мира.

Мост через реку Бэйпаньцзян, который ранее считался самым высоким в мире, расположен чуть более чем в 100 км от моста через ущелье Хуацзян. У предыдущего рекордсмена, открытого для движения транспорта в 2016 году, вертикальная протяженность между мостовым настилом и поверхностью реки составляет 565,4 метра. За прошедшие годы в горной местности Гуйчжоу, одной из наименее развитых провинций Китая, было построено более 30000 мостов, три из них являются самыми высокими в мире. Около половины из топ-100 высочайших в мире мостов расположены именно в этой китайской провинции.

Исследователи из Массачусетского технологического института на основе алюминия с другими элементами получили сплав в пять раз прочнее обычного алюминия. Он выдерживает температуру до 400 градусов Цельсия и высокое давление, не деформируясь. Обычно инженеры проверяют миллионы вариантов состава металлов, чтобы найти оптимальный. В этот раз ученые использовали машинное обучение и смогли оценить всего 40 комбинаций, прежде чем выбрать идеальный состав.

3D-печать стала ключевым этапом производства. Она позволяет создавать сложные формы, экономить материал и получать детали прочнее, чем при традиционном литье. Ученые уверены, что сплав пригодится для лопастей вентиляторов реактивных двигателей, которые сейчас делают из титана — он тяжелее на 50% и дороже в 10 раз. Кроме авиации, новый сплав можно использовать в вакуумных насосах, охлаждающих системах для центров обработки данных и в автомобилях. Он сочетает легкость, термостойкость и высокую прочность, что делает его универсальным материалом для сложных конструкций.

Легкий и одновременно прочный материал разработали специалисты из США. Новый композитный пенометалл способен выдерживать многократные нагрузки при экстремально высоких температурах и может найти применение в автомобильной промышленности и атомной энергетике. Испытания показали, что материал сохраняет свою целостность даже при воздействии миллионов циклов напряжения при температуре до 600 градусов Цельсия. Композитный пенометалл изготавливают путем создания полых сфер (обычно из нержавеющей стали или никеля) в твердой металлической матрице. Такая структура делает материал чрезвычайно прочным, способным поглощать ударные нагрузки и обеспечивать более надежную защиту от высоких температур, по сравнению с обычными металлами, например, сталью.

Пенометалл, изготовленный материаловедами из Университета Северной Каролины из стальных сфер в стальной матрице, продемонстрировал крайне высокий показатель отношения предела прочности к массе. В ходе испытаний образцы подвергались многократному сжатию в трех температурных режимах: 23°C, 400°C и 600°C. При 400°C пенометалл показал превосходные результаты сопротивления усталости. Кроме того, материал выдержал более 1,3 млн циклов напряжений при нагрузке от 6 до 60 МПа. Даже при экстремальной температуре 600°C материал выдерживал свыше 1,2 млн циклов нагрузки от 4,6 до 46 МПа без каких-либо признаков разрушения. Сочетание легкости, прочности и термостойкости делает его весьма перспективным материалом для самых разных применений: от крыльев самолетов и брони транспортных средств до безопасного хранения и транспортировки ядерных, опасных и других термочувствительных материалов.

Немецкие исследователи представили инновационную приливную электростанцию Сable Kites, работающую на подводных «воздушных змеях», прикреплённых к циркулирующему тросу. Конструкция напоминает подводный горнолыжный подъемник: течение воды приводит в движение трос, а специальные «змеи» создают тягу для генераторов, вырабатывающих электричество. Первый прототип длиной 18 м и массой 100 кг уже протестирован в реальных условиях. Разработкой занимаются специалисты Мюнхенского университета прикладных наук совместно с производителем канатных дорог Еnrope GmbH и учеными из Мюнхенского технического университета. Первый тестовый прототип длиной 18 м и массой около 100 кг был установлен на канале Митлере-Изар недалеко от плотины Хофхам. Целью было проверить работоспособность конструкции в условиях постоянного течения со скоростью 0,6 м/с, что сопоставимо с морскими приливными потоками.

Конструкция станции напоминает подводный горнолыжный подъемник: на концах стальной рамы установлены блоки, по которым движется трос. К нему крепятся небольшие аэродинамические крылья — «воздушные змеи». При течении воды они создают тягу, вращая шкивы с генераторами и вырабатывая электричество. Сходство с горнолыжным подъемником неслучайно: идея проекта принадлежит братьям Антону и Петеру Гласл, владельцам компании-производителя бугельных подъёмников Enrope GmbH.

«В отличие от традиционных подъёмников, где тросы приводятся в движение шкивами, у нас трос движется под воздействием воды, а генераторы преобразуют его энергию в электричество», — пояснил профессор и специалист по гидромеханике Роберт Майер-Штауде.

Он также отметил, что воздушные змеи специально спроектированы для устойчивости на воде, высокой эффективности и низкой стоимости производства. Испытания показали, что воздушные змеи сохраняют стабильное положение при течении и могут перемещаться со скоростью до 1,5 м/с.

По словам исследователей, вода ведет себя аналогично воздуху, но в тысячу раз плотнее, что позволяет сильно уменьшить размеры «крыльев» для получения той же мощности. Тестовые модели имели длину 91 см и ширину 19 см, но в полномасштабной электростанции их размеры будут в пять раз больше. Таким образом, исследователи подтвердили техническую осуществимость проекта cableKites. Они считают, что эта технология может обеспечить возобновляемую и управляемую энергию из океанских течений. Информацией об эффективности прототипа и расчетной мощности полномасштабной станции разработчики пока не делятся. В рамках Европейского зелёного соглашения планируется строительство приливных электростанций суммарной годовой мощностью 40 ГВт·ч к 2050 году, что позволит увеличить долю чистой энергии в регионе и снизить зависимость от ископаемого топлива.

Группа исследователей из Шанхая применила метод системной интеграции для создания экспериментальной полнофункциональной двумерной флэш-памяти. Они объединили возможности сверхбыстрого энергнонезависомого запоминающего устройства с надежной кремниевой технологией КМОП. Разработка ученых открывает возможность ускорения перехода революционных устройств следующего поколения от стадии исследований к стадии практического применения.

В эпоху искусственного интеллекта требования к более быстрому доступу к данным резко возросли, в то время как ограниченная скорость и энергопотребление традиционных технологий памяти продолжают сдерживать развитие вычислительных технологий. Весной этого года команда ученых из Фуданьского университета представила прототип двумерной флэш-памяти PoX, в которой использовали вместо кремния графен. В результате скорость выполнения программ выросла до беспрецедентных 400 пикосекунд. Однако процесс внедрения инновационных разработок в системные приложения зачастую занимает длительное время. Для того чтобы инновация могла приносить пользу уже сейчас, команда интегрировала технологию двумерной флэш-памяти в стандартную платформу КМОП, превратив двумерное электронное устройство в сложное системное приложение.

По мнению ученых, устройства хранения данных, вероятно, станут первым типом двумерных электронных устройств, которые будут внедрены в промышленность благодаря своим невысоким требованиям к качеству материалов и производственным процессам, а также показателям производительности, значительно превосходящим показатели современных технологий. Современные чипы изготавливаются в основном из кремния, пластины которого обычно имеют толщину в сотни микрометров. В то же время толщина двумерных полупроводниковых материалов менее одного нанометра. Основной задачей команды было интегрировать двумерные материалы с технологией КМОП без ущерба для производительности.

Используя модульный интеграционный подход, ученые изготовили схемы двумерной памяти на основе хорошо известных схем КМОП и использовали для связи между различными модулями технологию монолитных межсоединений высокой плотности. Этот инновационный базовый процесс обеспечивает плотное соединение двумерных материалов с подложками КМОП на атомном уровне. Новый чип — первая инженерная реализацией двумерного кремниевого флэш-чипа, заявили ученые из Фуданьского университета. Он превосходит по скорости работы современную технологию флэш-памяти и поддерживает восьмибитные инструкции, 32-битные высокоскоростные параллельные операции и произвольный доступ, достигая выхода ячеек памяти в 94,3%.

Устройство успешно прошло первые испытания, пишет Chine Daily. На следующем этапе исследователи планируют создать опытную производственную линию и начать реализацию инженерного проекта, нацеленного на выпуск в течение следующих трех-пяти лет двумерной флэш-памяти мегабайтной емкости.

«Прошло около 24 лет с момента создания первого прототипа полупроводникового транзистора до появления первого процессора. Однако благодаря интеграции новых технологий в существующую платформу КМОП процесс наших исследований значительно сокращается. В будущем мы можем еще больше ускорить разработку инновационных приложений», — сказал Лю Чуньсэнь, первый автор статьи.

Батареи на основе магния давно считаются перспективной альтернативой литий-ионной или натриевой химии. Как и натрий, этот элемент или металл широко распространен, нетоксичен и теоретически способен обеспечивать высокую объемную плотность энергии. Однако при комнатной температуре магнию свойственна «медленная подвижность ионов», что означает, что он еще далек от практического применения. Группа ученых из Японии преодолела эту проблему, продемонстрировав магниевый аккумулятор, работающий при комнатной температуре.

«Причина, по которой магний не стал основным материалом для аккумуляторов, заключается в медленной реакции, которая препятствует его работе при комнатной температуре, — пояснил Тетсу Ичицубо из Университета Тохоку. — Представьте, что аккумуляторы ваших устройств могли бы работать только при экстремальных температурах. В повседневной жизни они были бы практически бесполезны».

Прототип, который разработали коллеги Ичицубо, содержит катод из аморфного оксида магния с формулой Mg₀.₂₇Li₀.₀₉Ti₀.₁₁Mo₀.₂₂O. Конструкция катода, по словам исследователей, позволяет ионам магния более свободно диффундировать посредством процесса ионного обмена между литием и магнием, пишет ESS News.

В испытаниях прототип обеспечил достаточно энергии для 200 циклов свечения синего светодиода, что указывает на обратимую интеркаляцию магния, а не на побочные реакции. Система работала при напряжении около 2,5 В и показала достаточно высокий потенциал для практического применения.

«Для испытания этой батареи в действии мы изготовили прототип полноценного элемента питания и обнаружили, что он способен отдавать достаточное количество энергии даже после 200 циклов, — сказал Ичицубо. — Этого было достаточно для непрерывной работы синего светодиода».

Это один из первых оксидных катодов, способных поддерживать работу с ионами магния в условиях окружающей среды.

Немецкая компания SINN Power, специализирующаяся на возобновляемых источниках энергии, ввела в эксплуатацию первую вертикальную плавучую солнечную электростанцию, которая может изменить представления о том, как производится «зеленая» энергия на внутренних водоемах. Электростанция расположена на карьере Йайс в районе Штарнберг (Бавария). Ее установленная мощность составляет 1870 киловатт, а годовая выработка ожидается на уровне около 2000000 киловатт-часов. По данным SINN Power, этого достаточно для снабжения электроэнергией сотен домохозяйств, при этом система занимает лишь 4,65% поверхности водоема.

Запатентованная система Skipp-Float компании SINN Power использует вертикальную ориентацию солнечных панелей. Конструкция предусматривает водные коридоры шириной не менее четырех метров между рядами панелей, что обеспечивает отражение света и естественную циркуляцию воздуха. По словам разработчиков, такое расположение позволяет равномернее распределять генерацию в течение дня и повышает выработку в утренние и вечерние часы, когда обычные солнечные станции работают менее эффективно. Модули закреплены под поверхностью воды на глубине около 1,6 метра, что позволяет им гибко реагировать на ветер и колебания уровня воды. Передача энергии в сеть осуществляется через плавучий кабель и прибрежную точку подключения, не нарушая экосистему водоема.

Стартап Gevi Wind из Пизы разработал ветрогенератор, который сам регулирует угол наклона лопастей с помощью искусственного интеллекта. Алгоритм меняет положение каждые несколько миллисекунд и повышает выработку энергии на 60%. Искусственный интеллект отслеживает направление, скорость и даже турбулентность ветра, которую создают соседние лопасти. Каждые несколько миллисекунд он меняет угол атаки, чтобы турбина работала максимально эффективно. Инженеры компании считают, что такая технология может стать основой для городской ветроэнергетики по всей Европе. Их генераторы компактные, тихие и не требуют высотных кранов для установки.

Главная модель Gevi Wind — турбина высотой 3 метра и диаметром ротора 5,4 метра. При скорости ветра от 2,5 м/с она выдаёт 3–5 кВт мощности. Её можно ставить на крыше жилого дома или на промплощадке — без лишнего шума: уровень звука не превышает 38 дБ на расстоянии 10 метров, то есть тише, чем холодильник. Испытания показали, что такие турбины вырабатывают на 60% больше энергии, чем установки с фиксированными лопастями, и при этом на 80% снижают нагрузку на механические части. Это продлевает срок службы и сокращает расходы на обслуживание. Gevi Wind получила €2,7 млн на масштабирование производства.