Волны-убийцы и имитатор костей: топ-10 открытий нижегородских ученых

Иммунологические часы

Ученые ННГУ им. Лобачевского и Болонского университета (Италия) разработали уникальные иммунологические часы. Они позволяют оценить возраст иммунитета человека и определить, как быстро протекает старение организма — по 38 маркерам воспаления. Ведь разница между календарным и биологическим возрастом, как выяснилось, говорит о существенных положительных или отрицательных тенденциях в здоровье человека.

По сути, это первое в России исследование старения и возраст-зависимых заболеваний на основе местных иммунологических и эпигенетических данных. Медицинская часть экспериментов, сбор биобанка, анализ и обработка информации проходили на базе ННГУ им. Лобачевского.

Распознавание эмоций

Ученые нижегородского филиала «Высшей школы экономики» создали новый метод распознавания эмоций людей по лицу — с помощью нейросети. Суть его в том, что были разработаны более точные алгоритмы анализа фото- и видеоизображений человека. Также нейросеть может определять эмоции сразу нескольких лиц и степень их вовлеченности в беседу.

Подход можно внедрить в системы телеконференцсвязи и онлайн-обучения. На данный момент разработанные алгоритмы превосходят по точности все ранее известные мировые аналоги.

Лечение ожогов по-новому

Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) использовали новую технологию для лечения пациентов с ожогами. Как пояснил
директор университетской клиники, кандидат медицинских наук Игорь Арефьев, ее частью стал метод, хорошо знакомый пластическим хирургам — ротационная липосакция. Это малотравматичная и безопасная для пациента процедура.

Технология была использована в лечении около 40 пациентов ожогового центра. Публично результаты были представлены на Первом съезде травматологов-ортопедов ПФО в мае 2022 года.

Модульный беспилотник

Студент НГТУ им. Алексеева Максим Осин создает модульный беспилотник из отечественных деталей. Это первый образец многофункционального модульного беспилотного летательного аппарата (БПЛА). «В основе нашего проекта лежит идея модульности: на блоки разбивается как сам аппарат, так и полезная нагрузка. В зависимости от стоящих задач можно оперативно перестроить беспилотник прямо „в поле“», — говорит Осин.

Использование различных конфигураций поможет компаниям сэкономить на большом парке. Кроме этого, сборная конструкция упрощает ремонт и замену деталей. Готовый беспилотник будет решать задачи в самых разных сферах: градостроительство, геодезия, картография, сельское и лесное хозяйство, охрана и поиск людей, экологический мониторинг и т. д.

Выявление патологий без врача

Ученые Института информационных технологий, математики и механики (ИИТММ) ННГУ им. Лобачевского получили патент на изобретение «Аппаратно-программного комплекса электрокардиографических измерений».

Система «Кардиомаяк» позволяет без участия врача выявлять различные патологии сердца, регистрировать аритмии, прогнозировать вероятность внезапной сердечной смерти. Прибор способен одновременно записывать новые и считывать сохраненные данные. Это важно для проведения медицинских исследований в реальном времени. Точность диагностики составляет 86,9 – 95,1%.

Имитатор костей

Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) совместно со специалистами Института металлоорганической химии РАН разработали инновационный костнозамещающий материал. Он, как и природная кость, обладает неупорядоченными порами разного размера — от одного до 50 микрон.

Это принципиально важное отличие от существующих костнозамещающих материалов: эксперимент показал, что поры разного размера увеличивают приживаемость собственной кости к искусственному материалу. Кроме того, копия кости будет насыщена антибиотиком, позволяющим избежать развития инфекции после имплантации. Как утверждает ректор ПИМУ Николай Карякин, по совокупности признаков, аналогов такому материалу в мире еще не существует.

Разработка будет использоваться специалистами для лечения переломов и опухолей. Планируется, что материал будут устанавливать вместо утраченного участка костной ткани, что поможет ему правильно восстановиться.

Волны-убийцы

Ученые лаборатории динамических систем и приложений НИУ ВШЭ — Нижний Новгород смоделировали возникновение «волн-убийц» в стоячих водах. Выяснилось, что они могут возникать вблизи преград движению водных масс по направлению к берегу. В основе явления — физический механизм самомодуляции волн, когда энергия воды без каких-либо внешних воздействий сосредотачивается в коротких группах.

Результаты исследования существенно обобщают область применимости разработанной ранее теории самомодуляции волн, включая аналитические решения — прототипы «волн-убийц». Исследование необходимо для решения проблемы цунами, возникающих в море неожиданно и являющихся причиной трагических инцидентов.

Сверхпрочные термостойкие материалы

Ученые научно-исследовательского физико-технического института (НИФТИ) ННГУ им. Лобачевского разработали ультра мелкозернистые алюминиевые сплавы. Для придания необходимых полезных свойств алюминий подвергался дополнительной деформации и отжигу. Также сплав имеет в составе добавки в виде циркония, скандия или гафния.

Полученный учеными материал позволит заменить устаревшие медные аналоги, имеющие большой вес, и алюминиевые с низкой электропроводностью.

Вольтодобавочное оборудование

Ученые НГТУ им. Алексеева разработали универсальное модульное вольтодобавочное оборудование. Оно автоматически регулирует напряжение линий электропередач, повышая качество снабжения за счет совместного использования нескольких видов регулирования напряжения.

В работе использовались принципиально новые собственные технические решения, эксклюзивные система и алгоритм управления. В настоящее время «Кстовские высоковольтные распределительные электрические сети» проводят опытную апробацию устройства на своей электрической подстанции.

Катализаторы для микроэлектроники

Новый метод прямого синтеза диоксида кремния разработан учеными НИИ химии ННГУ им. Лобачевского, Института металлоорганической химии РАН им. Разуваева и Российского химико-технологического университета (РХТУ) им. Менделеева.

Вещество создается благодаря потоку атомарного пара из объемного образца кремния, с последующей конденсацией и окислением в атмосфере кислорода и образованием наночастиц.

Данный метод позволяет создавать высокоэффективные катализаторы для синтеза ключевого компонента современной микроэлектроники — моносилана.