Титановые зубы и недорогой «зеленый» водород: последние открытия российских ученых

Рассказываем, какие открытия совершили за последнее время сотрудники исследовательских институтов, подведомственных Минобрнауки, а также российские ученые при поддержке ведомства.

Ученые разработали технологию изготовления искусственных зубов из нанотитана с биосовместимым покрытием, ускоряющим их приживаемость. Она позволит импортозаместить зарубежные аналоги.

При создании нового дизайна имплантата под названием Synthes Pro разработчики учли опыт и рекомендации передовых стоматологов России, сделав модель с микрорезьбой для кортикальной кости и широкой лопастной резьбой для губчатой, рассчитав конструкцию специально под использование нанотитана и биосовместимого покрытия.

Уже изготовлена первая опытная партия имплантатов, которая прошла все этапы испытаний и готова к применению. Внедрение планируется в этом году.

Российские биофизики всесторонне изучили светочувствительный белок беровин, который содержится в клетках древнейшего морского животного — гребневика. Чтобы лучше понять свойства белка, ученые использовали искусственно полученный его вариант. Когда фотопротеины уже получены в виде рекомбинантных (ДНК которых создана искусственно) белков, их можно использовать в качестве маркерных молекул.

Данные об интенсивности светового сигнала, испускаемого этим белком-фотопротеином, помогут в дальнейшем использовать его молекулы:

— в качестве маркеров для поиска и тестирования новых препаратов на линиях клеток человека и животных;

— для визуализации процессов в живых организмах или отдельных тканях (дает возможность пометить клетки раковой опухоли, а потом наблюдать за ее ростом или уменьшением);

— для выявления инфекционных агентов не только в природных источниках (например, вируса клещевого энцефалита в клещах), но и в лабораторных исследованиях.

Российские ученые разработали новый метод для защиты картофеля от патогенов и болезней. Фунгицидный препарат помещается в биоразлагаемую матрицу: попадая в почву такая оболочка начинает медленно разлагаться — и контролируемо и порционно выпускает действующее вещество. Эта конструкция позволяет избежать многократных обработок растений в течение вегетационного периода.

Использование нового препарата не только значительно уменьшило заболеваемость и увеличило урожайность картофеля, но и сократило содержание нитратов в клубнях.

«Зеленый» водород получают методом электролиза воды (нагревом электрическим током). Его главное преимущество заключается в минимальных антропогенных выбросах углекислого газа в атмосферу.

Для производства водорода с помощью энергетических ветряных установок морского базирования необходим устойчивый заряд электричества. Иначе может пострадать качество топлива, а в отдельных случаях даже произойти авария.

Исследователи нашли способ, как обезопасить получение «зеленого» водорода. Он позволяет при перебоях электричества извлекать дополнительную энергию из ветра и стабилизировать частоту в системе. При этом нет необходимости подключать дополнительные устройства, а водород вырабатывается более экономичным и качественным путем.

На вакуумном электронно-лучевом 3D-принтере можно будет выпускать сверхпрочные детали из титана и жаропрочной стали. Устройство работает так: робот помещает заготовки в вакуумную камеру, ждет, пока там пройдет электронно-лучевая сплавка, и затем достает из камеры готовые изделия. Детали, изготовленные в вакууме, обладают повышенными прочностными характеристиками.

Кроме того, технология печати методом электронно-лучевой плавки позволяет изготавливать детали практически любой сложности, в том числе изделия размером всего 0,2 миллиметра для авиационной и космической индустрии.

Опытный образец вакуумного 3D-принтера будет создан уже в этом году.