Новости науки

[Scyther]

Как поднять «хирш»
http://www.sbras.info/articles/sciencestruct/kak-podnyat-khirsh

Инна Юрьевна Сафонова — специалист в области изучения Центрально-Азиатского складчатого пояса, эволюции древних океанов и мантийного магматизма, включая изотопную геохронологию, геохимию и изотопию. Она занимается научной работой в ИГМ СО РАН и заведует лабораторией эволюции палеоокеанов и мантийного магматизма НГУ. Исследовательница опубликовала 73 работы, включенные в наукометрическую базу данных Web of Science (WoS), c общим цитированием 1 520 (H-index по WoS = 19). Работала в рамках научного обмена и по грантам в Токийском институте технологий (2004—2015 г.), Университете Токио (2010—2017 г.), Корейском институте геологии и минеральных ресурсов (2010—2012 г.), Университете Нанкина (2017—2018 г.). Инна Юрьевна является единственным из России ассоциированным редактором одного из самых высокорейтинговых научных журналов в области наук о Земле — Gondwana Research (IF = 7.5), а также ассоциированным редактором журналов Geoscience Frontiers (IF = 4.1) и Journal of Asian Earth Sciences (IF = 2.3). Лауреат GR 2017 Top Editor Award от Elsevier и 2016 Best Associate Editor Award от Geoscience Frontiers.

Современная наука завязана на публикациях. Чем больше у вас статей, чем чаще они цитируются, тем значительнее ваш индекс Хирша и внушительнее научный вес. Однако чтобы ваши данные «выстрелили», недостаточно просто их представить, надо это сделать правильно. Как — рассказывает человек с большим Хиршем старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН и ассоциированный редактор Gondwana Research кандидат геолого-минералогических наук Инна Юрьевна Сафонова на лекции в ИГМ СО РАН

 «У нас сложилась такая система образования, в которой при переходе из университета в аспирантуру и дальше в научную среду не предъявляются какие-то жесткие правила по количеству и качеству публикаций. В лучшем случае требуется одна статья, причем не важно, где именно, в реальности — в любом журнале наукометрической системы РИНЦ, можно и вовсе без импакт-фактора. Для сравнения, в Китае действует правило: пока ты не опубликовал статью, где ты первый автор или автор-корреспондент, в топовом журнале с импакт-фактором больше двух, твои шансы получить позицию в университете крайне низки. Наши правила гораздо мягче, поэтому такой сильной мотивации писать статьи нет», — говорит Инна Сафонова. Однако в нынешних условиях публикационная активность снова становится всё более актуальной, и рано или поздно эти требования ужесточатся.

Хорошие статьи обеспечивают не только карьерный рост, славу и признание, но и финансовую состоятельность. В России этот механизм работает в первую очередь за счет показателей результативности научной деятельности (ПРНД). «С тех пор, как была введена эта система, количество статей в наших институтах выросло, причем очень сильно, — комментирует исследовательница. — Конечно, нам еще далеко до того же Китая, где за статью уровня Gondwana Research платят премию эквивалентную трем тысячам долларов, а за статью уровня Nature и Science — равную примерно трехкомнатной квартире».
 
Чтобы ваша статья не пылилась на страницах/сайте научного журнала, а была актуальной и вызывала у коллег живой интерес, она должна соответствовать нескольким, вполне четким и обозримым критериям.
 
Глобальность
Самый очевидный способ поднять цитирование — придать своей статье глобальный характер. Вы должны не только представить свои данные, но и показать мировые или региональные аналоги для сравнения. «Это вроде бы очевидно, но каждая вторая статья, которая ко мне приходит, как к редактору, не отвечает этому правилу», — отмечает исследовательница.
 
Все десять самых цитируемых статей Gondwana Research за 2016 год носят обзорный характер. Во многих из них даны оригинальные, абсолютно новые данные, но к ним для сравнения привлечен огромный материал из смежных регионов, похожих объектов со всего мира. «Это не значит, что нам не нужны хорошие статьи обычного уровня, где мы представляем новые данные, — говорит Инна Сафонова. — Они нужны, и это нормальный, естественный этап. Но рано или поздно любой исследователь приходит на тот уровень понимания темы, когда начинает писать обзорные работы — он столько всего знает, что у него формируется свое виденье проблемы, появляется возможность взглянуть на нее с другой стороны». Также хорошо быть соавтором обзорной статьи.
 
Качество
Качество должно соблюдаться на всех этапах исследования и подготовки публикации — начиная с выбора места и процедуры отбора геологического образца, его последующей обработки, описания и заканчивая обобщениями и способом подачи материала. Важно, чтобы нигде не было слабых звеньев, каждое из них должно быть сильно.
 
Новизна и актуальность
Неактуальные исследования не читают, не цитируют и не финансируют. Сегодня актуально одно, завтра — другое, через пять—десять лет — следующее, поэтому, если вы чувствуете, что ваша сегодняшняя тема не входит в список того, что сейчас популярно и поддерживается, надо задуматься, сделать вывод и потихоньку корректировать свои приоритеты. Нужно постоянно быть в курсе новейших исследований, много читать, отслеживать, какие проекты выигрывают гранты в этом году.
 
«У нас есть много случаев, когда люди сидят на одной теме десятилетиями. Это неправильно. Надо всегда куда-то двигаться, если постоянно топтаться на одном месте, прорыва не будет», — говорит Инна Сафонова.
 
Универсальность
Ваша модель и выводы должны быть универсальны с точки зрения восприятия и геологами не только вашей специальности или специализации. Если модель хорошая, если выводы сделаны и обоснованы правильно, то они должны быть понятны любому.
 
Коммуникации
Себя надо рекламировать. Аккуратно, без задиристости, без излишнего напора, чтобы никого не обидеть. Тем не менее необходимо, чтобы к вашим коллегам каким-то образом попадали ваши статьи. Для этого можно активно пользоваться различными профессиональными ресурсами, присутствующими в Интернете. Например, такими как Research Gate, Mendeley и т.п. Это действительно работает.
 
Также есть вещи, которые делать не надо (даже если вам очень хочется известности и регалий). Их хорошо описывает научная этика.
 
Плагиат
Нельзя выдавать за свои данные, полученные кем-то другим. Плагиат бывает осознанным и неосознанным. Второй — это заблуждение, когда нам кажется, что мы сами что-то придумали, а на самом деле где-то услышали, забыли, а потом снова «изобрели». Был случай, когда на докторскую диссертацию пришла рекламация, что ее автор без ссылки использовал термин, который придумал автор этой рекламации. Соискатель перерыл огромное количество литературы и нашел публикации 70-летней давности. То есть используемый термин был придуман задолго до того, как «плагиатор» поступил в университет.
 
Самоплагиат
«Это очень распространенная история. Некоторые старшие товарищи вводят молодежь в заблуждение, давая рекомендации такого рода: вы опубликуйте эту короткую статью сначала в нашем низкорейтинговом российском журнале или университетском вестнике, а потом ее расширенную версию в высокорейтинговом международном издании. Так делать нельзя. Если вы опубликовали данные в любом журнале, кроме докладов конференций, значит, вы их опубликовали. Забудьте о них до тех пор, пока не начнете писать обзорную статью, — говорит Инна Сафонова. — За годы, что я работаю в Gondwana Research, было три случая, когда статьи снимали с публикации из-за того, что ранее они были опубликованы в местных журналах, даже без импакт-фактора, причем только на национальном языке (китайский, турецкий, иранский). Соответственно, поздние, более качественные и подробные работы были сняты с сайта с соответствующими пометками. Это очень серьезно, нужно понимать, что самоплагиат так же недопустим, как и плагиат».
 
Копирование
Использовать хорошие статьи в качестве образца для подражания — это нормально, но не надо свою собственную статью строить ровно так же, как построена та работа, которая вам понравилась. С теми же разделами, результатами, с похожими выводами.
 
Неуважение
Здесь речь идет в первую очередь о ссылках. Ученые часто ссылаются либо на свои работы, либо на работы дружественных коллег, игнорируя те, в которых исследуемая тематика была затронута в первый раз или в нее был внесен существенно больший вклад. Надо обязательно упоминать фундаментальные источники, отдавать должное тем, кто, например, первым пришёл в Кузнецкий бассейн и описал там базальтовые траппы
 
Конфликт интересов
Нельзя рецензировать статью своего коллеги, особенного того, который работает в вашей лаборатории, своего ученика или бывшего ученика, научного или административного руководителя. «Я как редактор не могу работать со статьями из нашего института, в результате российских статей в моем «портфеле» почти нет, моя деятельность практически полностью переместилась в сторону других стран. Мы в геологии все так сильно связаны друг с другом (не только в Новосибирске, но и в других городах), что избежать конфликта интересов почти невозможно. Причем это в положительном смысле, я уже не говорю про отрицательный, когда кто-то имеет на кого-то «зуб» и целенаправленно хочет навредить», — отмечает Инна Юрьевна. Рецензии — это пока единственный в мире инструмент, который может давать независимую экспертную оценку полученного научного результата.
Последствия нарушения научной этики могут быть как репутационными, так и юридическими. По многим причинам сейчас они более очевидны и чувствительны, чем 20—30 лет назад. Ранее на отклонения от правил обращали меньше внимания, поскольку их было сложнее отследить. Сейчас царствует эра Интернета и мобильных устройств, со всеми вытекающими последствиями.

[Scyther]

Увольнения ученых дошли до абсурда: методы ФАНО напоминают инквизицию
http://www.mk.ru/science/2018/04/02/uvolneniya-uchenykh-doshli-do-absurda-metody-fano-napominayut-inkviziciyu.html

Неугодные борцы за угодья

Сколько ни говори «халва», во рту слаще не станет. Сколько ни говори, что Академия наук восстановила конструктивный диалог с Федеральным агентством научных организаций, — толку мало. ФАНО по-прежнему, не считаясь с мнением Академии, решает кадровые вопросы в институтах, увольняя опытных директоров, ставя на их места своих, часто менее компетентных, но более послушных.

Агентство, как мы помним, должно было управлять хозяйственной деятельностью институтов. Однако оно взяло на себя непосильную, по мнению многих ученых, ношу — руководство исследованиями, оценку эффективности научных организаций и назначение «своих» директоров институтов.

Как известно, на днях Владимир Путин внес в Госдуму ряд поправок в закон о РАН. Среди них есть и такая: решать вопросы, связанные с увольнением и назначением директоров институтов, можно будет только с учетом мнения Российской академии наук. Закон уже принят в первом чтении. ФАНО, словно торопясь прыгнуть в последний вагон, продолжает закручивать гайки и увольнять компетентных ученых, возглавляющих ключевые институты.

Чем не угодили прежние члены Академии, доктора наук, имеющие за плечами огромный опыт работы, создавшие уникальные коллективы?

Да своей несговорчивостью, несогласием с тем, как ФАНО взялось реструктуризировать институты, объединяя их в крупные научные центры, не заботясь о потере целых научных школ.

За некоторых прежних директоров встали научные коллективы, не давая согласия на объединение в Центры. Тогда их руководителей стали увольнять прямыми указами из Москвы вообще без объяснения причин. Особо тяжко пришлось директорам в институтах сельскохозяйственного направления, имеющим на балансе сельхозугодья для селекционных испытаний. Многие из них находятся либо в черте городов, либо на окраинах, но в любом случае являются лакомыми кусками, на которых кому-то было бы гораздо выгоднее строить жилые дома, чем вкладывать деньги в развитие селекционной науки.

За примерами далеко ходить не надо. Именно так произошло с Саратовским институтом сельского хозяйства Юго-Востока и его руководителем Александром Прянишниковым.

По словам академика-секретаря отделения сельхознаук РАН Юрия Лачуги, Прянишников стоял насмерть, чтобы у института не отобрали земли, используемые для селекции зерновых культур. Сначала пытались оторвать надел федералы, потом саратовцы, на него насылали полицию, пожарных, завели уголовные дела, но он отбился! Однако в итоге его все же уволило ФАНО — без объяснения причин.

Вместо доктора наук Прянишникова поставили менее опытного кандидата. А Прянишникову не дают работать даже завлабом. На секундочку: речь идет о члене-корреспонденте РАН, человеке, который вывел 11 сортов озимой пшеницы, специалисте, благодаря которому Саратовская область достигла устойчивого роста урожаев озимых пшениц! Его сорта выращиваются также в 13 областях страны, с 2012 года он возглавлял секцию по засухе в Россельхозакадемии, а также проблемный совет по качеству зерна в России.

Согласитесь, что такие директора на дороге не валяются. Немудрено, что Александра Ивановича пригласил к себе простым заведующим лабораторией (чтобы не пропал специалист) московский Институт сельского хозяйства «Немчиновка», сам когда-то потерявший не без помощи ФАНО селекционные угодья.

Однако и оттуда его пытаются выжить. Директору «Немчиновки» Сергею Воронову пришло устное указание из ФАНО уволить Прянишникова: «Он же уголовник!». «Никакой он не уголовник, — попытался встать на защиту коллеги директор «Немчиновки». — Последние уголовные дела за недоказанностью были закрыты еще в начале 2015 года». Не слушают в ФАНО ни опытных директоров, ни академика-секретаря, которые горой встали на защиту коллеги. Отвечают лишь одно: «Мы учредители, нам решать».

И таких директоров, как Александр Прянишников, которые боролись за сельхозугодья институтов, множество. Вот лишь краткий перечень снятых с должностей за последнее время: директор Башкирского института сельского хозяйства Василь Шериев, директор Камчатского института сельского хозяйства Наталья Ряховская, директор Липецкого института рапса Владимир Корпачев, директор ВНИИ садоводства им. Мичурина Юрий Трунов...

На днях предупреждение о том, что истекает срок его полномочий на посту, получил директор орловского ВНИИ селекции плодовых культур Сергей Князев. И это несмотря на то, что коллектив института вновь проголосовал за его переизбрание на новый срок.

В свое время возглавляемый им коллектив отказался входить в состав научного центра по плодоводству. «Мы хотим быть самостоятельными, — пояснил «МК» такое решение Князев. — И мы имеем на это полное право. Ведь 50% наших плодовых культур внесены в Госреестр, мы впервые в России вывели сорта иммунных яблонь и смородины, не поддающихся никаким заболеваниям, мы вывели яблони, которые гарантированно плодоносят каждый год.

— 3/4 крупных центров в стране создано за счет сельскохозяйственных институтов; это очень много, они прессуют нас по полной, — говорит обеспокоенный положением дел Юрий Лачуга. — Пока ФАНО у власти, у нас работы по важнейшим направлениям исследований сократились на 15–20%.

Где же логика такой реструктуризации? ФАНО отвечает: «Крупный центр решает крупные задачи». Но не понимает, что в сельском хозяйстве это правило не всегда действует. В России 557 природно-климатических зон, и для тесного содружества и взаимопонимания научные коллективы должны находиться в одной или соседних зонах, а не быть разбросанными на сотни километров друг от друга. Если честно, последнее время методы работы ФАНО очень напоминают средневековую инквизицию.

[Scyther]

СМИ: Lockheed Martin тайно ведет разработку реактора
https://www.innoros.ru/news/18/04/smi-lockheed-martin-taino-vedet-razrabotku-reaktora

В феврале 2018 года Lockheed Martin получила патент на компактный термоядерный реактор. Издание The War Zone допускает, что корпорация уже в ближайшее время выступит с "масштабным заявлением" на эту тему.

Патент Lockheed Martin получила только в феврале 2018 года, в то время как предварительная заявка на него была подана еще в 2013 году.
Спустя год стало известно о том, что в Skunk Works (неофициальное название одного из отделений компании) ведутся работы над компактным термоядерным реактором. Тогда руководитель проекта Томас Макгуайр говорил, что опытная установка будет готова в 2014, прототип — в 2019, а рабочий образец — в 2024 году.

Патент инженера Skunk Works Томаса Макгуайра демонстрирует дизайн термоядерного реактора с чертежом американского легкого истребителя четвертого поколения F-16 в качестве потенциального приложения.

Издание отмечает, что в отделении LM в течение последних нескольких лет занимались патентным процессом, и это может указывать на какие-то продвижения в реализации программы. Четыре года назад компания уже предоставляла базовые сведения об основном дизайне реактора и проектном графике.

Тем временем репортер FlightGlobal Стивен Тримбл написал в Twitter, что в Палмдейле уже ведется испытание прототипа реактора.

Компактный термоядерный реактор, код которым работают в компании, может быть использован для того, чтобы обеспечить энергией даже небольшой город. 

[Scyther]

Опубликован проект закона Минобразования о науке и инновациях
https://www.innoros.ru/news/regions/18/04/opublikovan-proekt-zakona-minobrazovaniya-o-nauke-i-innovatsiyakh


Российское Министерство образования и науки разработало законопроект, регулирующий научную, научно-техническую и инновационную деятельность, сообщает ТАСС.

На днях текст документа был опубликован на официальном сайте законопроектов. Как следует из сопроводительной информации, федеральный закон оговаривает основные принципы государственного управления  и формы поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности в России. Также в законе будут установлены права субъектов, занимающихся научной и инновационной работой, полномочия органов государственной, региональной и местной власти во всех вопросах, связанных с организацией и поддержкой научной, научно-технической и инновационной деятельности.

В тексте законопроекта сказано, что научные институты и инновационные организации имеют право самостоятельно участвовать в конкурсах на получение грантов, размещать заказы на проведение научно-исследовательских работ, финансируемых из федерального бюджета, внебюджетных и иных фондов, в том числе международных.

Также в новом законе оговорены принципы и источники финансирования научной и инновационной деятельности, условия реализации проектов для оборонно-промышленного комплекса и другие вопросы.

[Scyther]

В красноярском «Кванториуме» разработан дрон для контроля за выбросами в атмосферу
https://www.innoros.ru/news/regions/18/03/v-krasnoyarskom-kvantoriume-razrabotan-dron-dlya-kontrolya-za-vybrosami-v-atmosfe

Юные изобретатели из красноярского детского центра «Кванториум» разработали и собрали беспилотный летательный аппарат, измеряющий и анализирующий уровень атмосферных выбросов и загрязнений воздуха, сообщает краевое министерство образования.

Дрон создан в виде мультироторной платформы с установленным на нем газоанализатором,  который способен анализировать состав воздуха, распознавая вредные вещества. Также аппарат определяет степень концентрации ядовитых веществ и источники загрязнения, сказано в сообщении. Уровень полета дрона может достигать 200 метров.

Сообщается, что проектирование беспилотника обошлось в 50 тысяч рублей, выделенных в рамках конкурса из краевого фонда науки. Реализацией проекта занимаются четверо юных техников  «Кванториума» - Николай Карнаухов, Ярослав Опеньховский, Артем Першин и Александр Комиссаренко, который руководит работой. По его словам, главная проблема в мониторинге экологической ситуации – это определение источников загрязнения. Однако у юных изобретателей появилась мысль, что делать это с воздуха проще и быстрее всего. Именно на этом тезисе была основана идея проекта – создать беспилотный летательный аппарат, анализирующий атмосферные загрязнения и находящий его источники. Техники «Кванториума» сообщают, что работа по созданию и улучшению дрона продолжается.

[Scyther]

Президент РАН считает, что надо "раскрепостить" работу ученых
https://scientificrussia.ru/articles/prezident-ran-schitaet-chto-nado-quot-raskrepostit-quot-rabotu-uchenyh

Система оценки знаний российских школьников должна быть усовершенствована таким образом, чтобы стимулировать у них творческие способности и желание заниматься наукой, только таким образом можно будет со временем обеспечить научно-технологическую основу развития России, а ныне работающим исследователям надо "раскрепостить" работу, отменив нормирование их труда, считает президент Российской академии наук Александр Сергеев.

"Экономический рост, как все понимают, может происходить, только если он будет опираться на научно-технологическое развитие страны. И в то же самое время, если мы хотим развиваться достаточно быстро, мы должны опираться на то, что темп нашего научно-технологического развития должен быть выше, чем темп инновационного развития за рубежом", — сказал Сергеев РИА Новости.

По его словам, в нынешних условиях "это можно сделать только в том случае, если мы на полную катушку используем нашу креативность". "Поэтому на всех ступенях — от школьников, студентов до ученых мы должны всячески поддерживать и стимулировать творческое начало. На всех ступенях мы должны подумать, каким образом сделать это основной движущей силой нашего движения вперед", — сказал глава РАН.

Ориентация на творчество
"То, что касается школьников и студентов — конечно, система их аттестации должна быть в этих условиях прежде всего ориентированной на то, чтобы поддерживать и стимулировать творческие личности. И в этой связи ЕГЭ, который сейчас ориентирован на формальное запоминание данных, не является той системой, которая стимулирует поиск и отбор творческих личностей", — отметил Сергеев.

Сергеев добавил, что пока РАН не проговаривала с Минобрнауки то, каким образом усовершенствовать систему оценки знаний школьников.

Глава РАН подчеркнул, что не является сторонником немедленной отмены ЕГЭ. "Я вообще противник всяких революций — взять все в одночасье и отменить. Если мы говорим о Едином государственном экзамене, то этот экзамен может быть в значительной степени переформатирован таким образом, чтобы в нем, прежде всего, оценивались бы творческие возможности человека. Как эта система может называться — ЕГЭ или ЕГЭ 2.0, это другое дело", — сказал Сергеев.

Он отметил необходимость "коренным образом пересмотреть школьную программу". "Надо в нее возвращать естественно-научную ориентацию. Возвращать физику и математику, потому что они дают логику креативности", — сказал глава РАН.

Сергеев сообщил, что на возможной ближайшей встрече с президентом РФ Владимиром Путиным хотел бы обсудить вопрос совершенствования ЕГЭ.

По словам Сергеева, на его предыдущих встречах с главой государства эту тему "пока не обсуждали". "Если возможность представится, то на самой ближайшей встрече, я думаю, мы будем обсуждать", — сказал глава РАН.

Нормо-часы ни к чему
Ранее на встречах Путина и Сергеева обсуждались вопросы усиления роли РАН для решения задач, направленных на развитие России. В частности, как отметил глава Академии наук, речь шла и о существующем нормировании работы исследователей – относительно недавнего нововведения, которое, как считают ученые, бессмысленно применять к процессу научного поиска.

В 2016 году был утвержден порядок определения нормативных затрат на выполнение работ научными институтами, находящимися в ведении Федерального агентства научных организаций. Согласно этому порядку, объем финансового обеспечения государственного задания институтов вычисляется на основе нормирования труда ученых.

"У нас в фундаментальной науке были введены нормо-часы. Это значит, что ты должен кровь из носу что-то придумать в течение какого-то количества часов. Такую систему очень сильно критикуют. Я считаю, что нужно отменить эту систему нормо-часов, она неправильна, мы должны оценивать по-другому", — сказал Сергеев.

"По этому вопросу у нас были разговоры и на самом высоком уровне. И президент страны прекрасно понимает, что творческий труд ученых, конечно же, не может быть нормирован таким примитивным образом. Об этом разговор был, и я надеюсь, этот разговор будет продолжен", — добавил глава РАН.

"Мы должны, как говорится, "раскрепостить" труд ученых", — подытожил Сергеев.

[Scyther]

Просто добавь азот
http://www.sbras.info/articles/science/prosto-dobav-azot

Углеродные графитоподобные наноматериалы сегодня востребованы во многих областях, в том числе и в катализе. Однако возникает проблема: по своей природе они очень инертны — не любят ни с чем взаимодействовать, а значит и каталитические реакции с их участием не слишком эффективны. Ученые выяснили: достаточно встроить в структуру углеродных нанотрубок или нановолокон атомы азота (то есть допировать их), чтобы решить этот вопрос.
Возможность подобных манипуляций была предсказана еще во второй половине XX века, но теория опередила практику: экспериментально ученые смогли синтезировать достаточно вещества для исследований и промышленности лишь в XXI столетии.
 
В лаборатории экологического катализа Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН исследования в этом направлении стартовали в начале 2000-х под руководством члена-корреспондента РАН Зинфера Ришатовича Исмагилова. Ученые встраивали азот в структуру наноматериалов, рассчитывая изменить и улучшить их свойства. Первой задачей было научиться делать это каталитическими методами, а потом — исследовать физико-химические свойства нового материала, определить интересные области его применения.
 
— Первые десять лет у нас ушли на то, чтобы создать простые и эффективные способы получения углеродных нановолокон и нанотрубок, допированных азотом, — рассказывает доктор химических наук Ольга Юрьевна Подъячева. — Эти материалы различаются способом упаковки графитовых плоскостей. Отличия в структуре, которые на микроскопических снимках хорошо заметны даже непрофессионалу (например, одна конфигурация похожа на рыбью кость, другая на колоду карт), определяют свойства не только объема, но и поверхности материалов — это важно при их использовании в качестве катализаторов, носителей катализаторов или компонентов новых нанокомпозитов.
 
Специалисты научились варьировать количество встроенного азота и его соотношение в разных электронных состояниях с помощью изменения параметров каталитического процесса. Ученым было важно понять механизмы роста этих наноматериалов — выяснить, на каком этапе атомы углерода заменяются атомами азота, то есть получается допированная структура. Это оказалось сложной задачей, потому что процесс роста в реакторе происходит очень быстро, почти вулканически. Работая над этой проблемой, сотрудники ИК СО РАН использовали станцию рентгеновской дифрактометрии в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения — так они смогли точно отслеживать изменение состояния катализатора в реальном времени.
 
Добавление атомов N действительно сильно сказывается на физико-химических свойствах материала: увеличивается его структурная дефектность, изменяются электрическая проводимость и химия поверхности (например, окислительно-восстановительные, гидрофильно-гидрофобные свойства и так далее). Ученые ИК СО РАН провели большой комплекс работ, чтобы выяснить все это: теперь, владея большим багажом фундаментальных знаний, они могут целенаправленно синтезировать материалы с заданными свойствами, то есть адаптировать результаты своих исследований под нужды конкретного производства. А возможностей применения допированных азотом наноматериалов действительно немало.

 — Основной наш интерес — использовать новые структуры в качества катализатора либо его носителя, — отмечает Ольга Юрьевна Подъячева. — Второй вариант даже более интересен, ведь азот позволяет материалу лучше взаимодействовать с другими компонентами. Азотные центры способны регулировать размер нанесенных частиц катализаторов, ускорять процесс обмена электронов в системе или участвовать в качестве дополнительного активного центра — это приводит к повышению активности известных катализаторов или меняет маршрут реакции.
 
Разберем первый случай. Для многих реакций важен размер частиц катализатора: зачастую чем меньше его частицы, тем они активнее. Однако недостаточно просто раздробить вещество до мелких размеров, его еще нужно стабилизировать — с этим отлично справляются допированные азотом углеродные нанотрубки. Если использовать их как носитель катализатора, они не позволят его частицам спекаться — это повышает эффективность процесса. Ученые ИК СО РАН подтвердили, что полученный ими материал может стабилизировать металлические частицы в атомарном состоянии и при высоких температурах.
 
Вместе с коллегами из Лимерикского университета (Ирландия) ученые Института катализа изучали активность таких катализаторов в реакции разложения муравьиной кислоты для получения чистого водорода. Эта реакция имеет не только фундаментальное значение (специалистам важно понять зависимость размера частиц катализатора и их активности), но и прикладное. Дело в том, что сегодня много внимания уделяют процессам добычи топлива из так называемых возобновляемых источников сырья, а муравьиную кислоту можно извлекать из биомассы. С помощью катализатора, в котором используют азот-содержащие нановолокна (те самые, напоминающие своей тонкой структурой рыбью кость), специалисты научились селективно добывать из муравьиной кислоты H со следовыми качествами угарного газа. Это очень важное преимущество, ведь в водородных смесях, использующихся для создания топливных элементов, должно быть очень низкое содержание CO.
 
В другом исследовании, над которым сейчас успешно работают аспиранты ИК СО РАН Василий Евтушок и Арина Субоч, применяются уже не азотосодержащие нановолокна, а нанотрубки: они отлично показали себя в качестве носителя нового эффективного гетерогенного катализатора для получения прекурсоров витаминов — это важно для биологии, медицины и даже сельского хозяйства. 
 
В последние годы обнаружилось, что исследуемые материалы сами могут проявлять высокую каталитическую активность во многих важных процессах. Эти так называемые безметаллические катализаторы уже испытаны в синтезе полезных соединений из углекислого газа, в селективном окислении сероводорода и во многих других реакциях. В рамках проекта РНФ с Институтом углехимии и химического материаловедения СО РАН (Кемерово) ученые ИК СО РАН провели цикл исследований по синтезу азотосодержащих углеродных нановолокон и нанотрубок для суперконденсаторов. Молодые специалисты синтезируют материалы с емкостными характеристиками на мировом уровне.
 
Азотсодержащие углеродные наноматериалы могут быть полезны и для создания новых композитов. В интеграционном проекте вместе с Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН специалисты Института катализа используют свои материалы как добавку, стремясь получить новые системы на основе жидких кристаллов для гибких устройств фотоники и оптоэлектроники. Суть вот в чем: при определенном электрическом напряжении происходит переориентация жидкого кристалла, и он начинает пропускать свет — благодаря этому работают жидкокристаллические дисплеи или световые затворы. Сегодня стоит задача сделать так, чтобы ориентация кристалла менялась как можно быстрее и при как можно более низком напряжении — именно этому и способствует добавление наноматериалов. Эксперименты показали, что структуры, с которыми работают в ИК СО РАН, позволяют существенно улучшить нужные характеристики.
 
Конечно, это далеко не полный список того, как исследователи собираются использовать азотосодержащие углродные наноматериалы — многообразие форм позволяет внедрять их туда, где аналогичные структуры без азота были бы бесполезны.

[Scyther]

Самовосстанавливающиеся оксиды металлов помогут бороться с коррозией
https://naked-science.ru/article/sci/samovosstanavlivayushchiesya-oksidy

Ученые из MIT выяснили, что ультратонкий слой оксида алюминия ведет себя как жидкость, защищая металл от ржавчины.

Большинство металлов, за исключением золота, окисляются при взаимодействии с воздухом и водой. Этот процесс проявляется в виде ржавчины на листах железа или тусклой окраской на серебряных предметах. В итоге реакция ослабляет металл и приводит к повреждениям. Однако существуют три элемента, чьи оксиды защищают от окисления: алюминий, хром и кремний. Специалисты Массачусетского технологического института выяснили, что тонкая пленка оксида алюминия ведет себя подобно жидкости и заполняет мелкие трещины.

Группа исследователей, возглавляемая аспирантом Ян Яном, наблюдала с помощью специальных инструментов за поверхностью металла, подвергающегося окислению. Для этого они использовали модернизированную версию трансмиссионного электронного микроскопа. Он предназначен для отслеживания процесса, известного как коррозионное растрескивание под напряжением. Этот вид разрушения, представляющий собой воздействие растягивающего напряжения и коррозионной среды (перегретый пар), крайне опасен для газовой промышленности.

Обычный твердый защитный слой недолговечен. На его поверхности образуются трещины, через которые кислород проникает внутрь и окисляет металл. Ян пояснил, что они хотели сделать защитную пленку похожей на жидкость, чтобы разрывы зарастали сами собой, — и у них это получилось. Оказалось, достаточно уменьшить толщину слоя до двух-трех нанометров, чтобы оксид проявил свойства жидкости. Ян рассказал:

«Обычно люди думают, что оксид металла будет хрупким, но никто никогда не наблюдал, как он деформируется при комнатной температуре. Они даже не могут представить, что оксид металла может быть таким эластичным».


Расширение защитной пленки

По словам специалистов, это первый случай, когда ученые наблюдали поведение оксида алюминия почти при атомном разрешении. Они показали, что покрытие оксида алюминия может растягиваться в два раза, прикрывая трещины. Потенциально такая технология будет полезной почти в любом металлургическом деле.

[Scyther]

В РАН рассказали, как превратить отходы в доходы
http://www.mk.ru/science/2018/04/03/v-ran-rasskazali-kak-prevratit-otkhody-v-dokhody.html
Российские ученые предлагают простое и даже финансово выгодное решение проблемы накопления отходов, ставшую особенно актуальной в свете ситуации со свалками в Подмосковье. Так, академик РАН Леопольд Леонтьев говорит о возможности сжигать мусор без ущерба для окружающей среды и о его переработке в полезные продукты.

В интервью «Российской газете» ученый объяснил, что исключить вредные выбросы в атмосферу при сжигании мусора можно, поддерживая температуру сжигания выше 1500 градусов. Для этого можно использовать шахтные печи, говорит Леонтьев - они работают по тому же принципу, что домны и вагранки. У этого способа несомненные плюс — такие печи «всеядны» и не требуют тщательной сортировки отходов.

Для того, чтобы сделать идею более привлекательной для инвесторов, ученые разработали мегапроект «ЭкоНет», в основе которого понимание, что отходы - не мусор, который нужно уничтожать, а богатство, которое нужно суметь извлечь. «В нашем проекте показано, что, работая с отходами, перерабатывая их в полезные продукты, можно за 15 лет начиная с 2020 года получить прибыль около 130 миллиардов долларов», - продолжает Леонтьев.

Речь о миллионах тонн золошлаковых отходов: их, по мнению ученых, можно переработать в сорбенты, стеклокерамику, щебень для отсыпки дорог и т.д. Переработке доступны и другие виды отходов.

[Scyther]

Немецкие ученые: микропластик попадает в органические удобрения
https://scientificrussia.ru/articles/nemetskie-uchenye-mikroplastik-popadaet-v-organicheskie-udobreniya

Ученые из Университета Байройта (Германия) обнаружили, что микропластик, который проникает в биоотходы, после переработки органического мусора практически не исчезает: он остается в ​​удобрениях. Результаты опубликованы в Science Advances.

Микропластик – это микроскопические пластиковые элементы, которые не видны человеческому глазу. Однако они представляют для окружающей среды даже большую опасность, чем крупные пластиковые бутылки и пакеты. Микропластик сейчас плавает во всех мировых океанах и попадает в пищу морских обитателей. Однако и на суше он может вызвать огромные проблемы.

Исследователи задались вопросом, могут ли мелкие пластиковые частички, которые попадают в несъеденные продукты питания и в отходы из растений на фермах, также проникать и в удобрения. Чтобы найти ответ, ученые протестировали компосты с нескольких перерабатывающих предприятий, которые были получены как аэробным, так и анаэробным способом.

При аэробном компостировании разложение проходит при наличии кислорода: отходы смешивают с почвой, микробы разрушают их и превращают в материал, пригодный для «кормления» растений. Анаэробное разложение происходит в бескислородной среде: органический материал попадает либо в запечатанный сосуд, либо в яму, которую накрывают пленкой, где он гниет, «переваривается». При этом способе не только получаются удобрения, но и вырабатывается биогаз.

В результате исследования ученые нашли некоторое количество микропластика во всех образцах, которые они тестировали. Пластиковые элементы не нашли лишь в тех удобрениях, которые были получены из отходов от растений. Они также обнаружили, что количество микропластика зависит от способа переработки. Большее количество пластиковых микроволокон оказывается в удобрениях, полученных при аэробном компостировании. Специалисты предполагают, что микропластик попадает в биоотходы из пищевых продуктов (в которых он тоже присутствует), а также из пластиковых контейнеров, в которые собирают и в которых хранятся отходы.

Испытания проводились на перерабатывающих предприятиях в Германии. Это уникальное исследование, потому что Германия считается страной, которая серьезно относится к работе с органическими отходами и, в целом, к сортировке мусора. Так, продукты, которые давно испортились в холодильнике, отправляются в отдельную мусорную корзину, а потом – на перерабатывающие предприятия, где их очищают перед тем, как превратить в удобрения. 

[Scyther]

Ученые Института геологии Коми НЦ УрО РАН совместно с зарубежными коллегами создали алмазоподобное стекло высокой плотности
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-instituta-geologii-komi-nts-uro-ran-sovmestno-s-zarubezhnymi-kollegami-sozdali-almazopodobnoe-steklo-vysokoj-plotnosti

Высокоплотное алмазоподобное стекло впервые получила группа ученых из Коми, Германии и США. Исследования начал Институт геологии Коми НЦ УрО РАН десять лет назад, полученное вещество, по предположению ученых, открывает новые возможности для сверхскоростных электронных устройств, квантовых компьютеров, космических технологий и другой современной техники, рассказала ТАСС руководитель группы, заведующая лабораторией минералогии алмаза Института геологии Коми НЦ, доктор геолого-минералогических наук Татьяна Шумилова.

"После десяти лет разработок большой группой ученых из России, Германии и США мы впервые получили алмазоподобное стекло - материал, имеющий такое же состояние атома углерода, как в алмазе. Материал был получен из карбоната кальция в условиях высокого давления и экстремально высоких температур", - сказала она, добавив, что результаты исследования открывают перспективы создания сверхтугоплавких металлов и соединений, новые возможности для космических технологий, сверхскоростных устройств, квантовых компьютеров и другой современной техники.

По ее словам, работу начали геологи Коми в 2008 году, сначала это были экспериментальные исследования, посвященные механизму формирования природных алмазов - исследователи решили смоделировать природный процесс образования алмазов в экспериментальных условиях, воспользовавшись экспериментальными возможностями Франкфуртского университета имени И.В.Гете в Германии. В результате ученые получили необычное вещество и очень высокие температуры, которых не ожидали.

"Коллеги в Германии нам тогда не поверили, сказали, что таких высоких температур быть не может. Но я по данным экспериментов была убеждена в полученных результатах и упорно продолжала исследования. Наиболее важно было понять и изучить механизм процесса возникновения высоких температур, и мне пришлось по всему миру искать лабораторию, в которой мы могли бы замерить экстремально высокие температуры, поскольку они достигали до 7 тыс. кельвинов. Я нашла в Америке две лаборатории, обе тут же откликнулись на наш запрос, дальше мы проводили экспериментальные исследования в США с использованием новейшего оборудования - в Вашингтонском университете и Аргоннской лаборатории", - рассказала собеседница.

Исследователи анализировали изменение состояния вещества непосредственно в процессе эксперимента с контролем давления и температуры. Исходным сырьем для алмазоподобного стекла послужил карбонат кальция - магматический кальцит из карбонатитов острова Фуэртевентура Канарского архипелага, в которых ранее ученые из Коми обнаружили микрокристаллы алмазов.

"В Коми тоже есть карбонатиты, они находятся на Тимане. Мы доказали, что они ... образовались из магмы. Необходимо было выяснить, могли ли в этих карбонатитах образоваться коренные алмазы, поскольку маленькие частички алмазоподобного вещества в карбонатитах мы находили ранее, поэтому решено было попробовать воссоздать природный процесс образования алмазов в экспериментальных условиях. Таким образом, создание уникального материала было побочным результатом геологических исследований", - сказала геолог.

Алмазные звезды
В ходе экспериментов был замечен необычный эффект - температура разгонялась и составляла от 7 до 13 тысяч кельвинов, то есть выше, чем в земном ядре, и больше, чем на поверхности Солнца, при давлении в 400 тысяч раз выше атмосферного. По сути, в природе такое сочетание температур и давлений возможно только на поверхности некоторых типов звезд. Далее сотрудничество продолжалось уже с астрономами из Германии, которые подтвердили данные о том, что существуют звезды с повышенным содержанием углерода, предположительно находящимся в виде алмаза. Углеродные звезды - это целое направление в астрономии, которое активно развивается.

"Вся информация об алмазных звездах была основана на данных спектральных анализов и теоретических расчетов, то есть на том, что можно сделать с Земли - с помощью телескопов замерить спектры и их проанализировать. В нашем же случае мы в лабораторных условиях смоделировали процесс, который позволил нам получить и, можно сказать, потрогать руками звездное вещество. Один из соавторов нашей публикации астроном доктор Микаэль Раппенглюк специально для статьи сделал снимок углеродной звезды, потенциально с алмазоподобным углеродом, находящимся в жидком состоянии: это Белый Карлик - Сириус B, который светит так, как и наш материал внутри экспериментальной установки", - отметила Татьяна Шумилова.

Полученные результаты представили в Москве на конференции углеродного общества и вызвали большой интерес, особенно условия, в которых получили алмазоподобное стекло, - огромные температуры при высоком давлении, которые выдержали в течение длительного периода времени - несколько минут, что на несколько порядков превышает реализованные ранее результаты предшественников. Это очень существенно.

"В подобном ключе ведут работу ученые под руководством бывшего президента РАН академика Владимира Евгеньевича Фортова. Они тоже достигают высоких температур, причем даже более высоких, до 30 тысяч кельвинов, но при атмосферном давлении и очень кратковременно, в течение нескольких микросекунд. В реализованных нами экстремальных условиях возможно получение новых типов материалов и соединений, перспективы применения которых еще предстоит оценить", - отметила руководитель группы.

На конференции углеродного общества физики из Москвы высоко оценили полученный опыт работы и предложили создать в России свою собственную установку алмазных наковален с лазерным нагревом. Чертежи уже в работе, которую ведут пока на инициативной основе и которая упирается в финансирование, констатировала геолог.

Заложники санкций
По словам Татьяны Шумиловой, ученые хотели бы продолжить экспериментальные работы, чтобы разработать технологию получения алмазоподобного стекла и других сверхтугоплавких материалов, однако возникли сложности с руководством американской стороны. "Американские ученые очень хотят с нами работать, и я являюсь внештатным сотрудником Гавайского университета, но в связи с санкциями, к сожалению, ... на синхротрон меня не пускают, несмотря на наличие специальной визы. Визу-то выдают, но на синхротрон не пускают", - сообщила руководитель группы.

Совсем недавно у отечественных ученых появилась надежда - в День науки 8 февраля президент Владимир Путин объявил о возможном строительстве синхротрона современного поколения в Новосибирске. Это многомиллиардные затраты, но исследователи надеются, что ускоритель современного поколения будет создан в России.

"На данный момент у нас еще нет готовой технологии получения "звездного вещества", но уже есть воспроизводимый эффект и методические научные наработки. Мы планируем дальше работать совместно с российскими специалистами в области инновационных материалов, изучить физические свойства уникального вещества и продолжить экспериментальные работы, переходя на технологический этап изысканий, возможно, мы воспользуемся пока европейскими центрами синхротронных исследований", - сказала Шумилова.

[Scyther]

Студент-изобретатель из НГТУ создал трехмерную систему мониторинга загрязнения воздуха
https://www.innoros.ru/news/regions/18/04/student-izobretatel-iz-ngtu-sozdal-trekhmernuyu-sistemu-monitoringa-zagryazneniya

Уникальную систему для измерения уровня загрязнения воздуха и составления трехмерной карты состояния атмосферы создал студент-изобретатель из Новосибирска Александр Гриф, сообщает ТАСС.

Молодой человек учится на факультете прикладной математики и информатики Новосибирского государственного технического университета (НГТУ). Студент охотно рассказал информагентству о своем проекте, который специалисты оценили как инновационный и весьма перспективный.

Так, система предназначена для химического анализа воздуха, определения концентрации вредных веществ и источников выбросов, и создания в реальном времени единой карты состояния атмосферы. Для решения этих задач изобретатель создал специальные датчики, измеряющие содержание тяжелых и ядовитых соединений в воздухе. Эти устройства предлагается установить на автобусы Новосибирска. На основании информации, собираемой датчиками, в режиме реального времени создается трехмерная карта атмосферных загрязнений, наиболее проблемных мест города и источников выбросов. Единая сводная карта будет размещена на специальном интернет-ресурсе. На ней будет отображена информация о концентрации тех или иных вредных веществ в разных районах, указаны места, откуда идут выбросы и так далее.

По мнению автора разработки, такая карта предоставит экологам и природоохранным организациям максимально полную и точную информацию о состоянии воздуха и источниках загрязнения.

Студент-изобретатель сообщил, что намерен усовершенствовать свою разработку, с тем, чтобы установить в конкретных местах специальные датчики, которые будут очищать воздух от ядовитых и вредных выбросов.

[Scyther]

Гетероструктуры с квантовыми ямами HgTe/CdHgTe для лазеров терагерцового диапазона
https://scientificrussia.ru/articles/geterostruktury-s-kvantovymi-yamami-hgte-cdhgte-dlya-lazerov-teragertsovogo-diapazona

Рис. 1 Схематичное изображение энергетических спектров носителей в объемном HgCdTe (слева) и квантовой яме на основе HgTe/CdHgTe (справа). Симметричность законов дисперсии носителей в квантовой яме позволяет подавить безызлучательную оже-рекомбинацию и добиться генерации длинноволнового излучения.

В настоящее время для многих приложений, например газоанализа (анализа выдыхаемого воздуха для медицинской диагностики, мониторинга окружающей среды, обнаружения взрывчатых веществ), требуются источники когерентного излучения в различных участках инфракрасного (ИК) диапазона. Особенно важными являются так называемые «сверхдлинноволновый» диапазон, т.е. область длин волн 15 – 30 мкм, и терагерцовый (ТГц) диапазон, примыкающий к сверхдлинноволновому с низкочастотной стороны. В этих областях спектра, которые часто называют областью «отпечатков пальцев», большое количество соединений обладают уникальным набором линий поглощения, что позволяет однозначно их идентифицировать.

В среднем ИК диапазоне лидирующее место среди полупроводниковых лазеров занимают униполярные квантовые каскадные лазеры (ККЛ), но их продвижение в диапазон длин волн больше 20 мкм наталкивается на фундаментальные ограничения из-за фононного поглощения в арсениде галлия и фосфиде индия (GaAs и InP), традиционно используемых в ККЛ, в этом диапазоне. Очевидно, что для решения этой проблемы следует использовать материалы с более низкими или более высокими частотами оптических фононов, однако изготовление ККЛ требует совершенных технологий роста, которые пока доступны лишь для некоторых полупроводников группы А3В5.

Одним из путей решения данной проблемы является использование не ККЛ, а межзонных лазеров на основе альтернативных материалов, таких как халькогениды PbSnSe(Te) или графен. Важнейшим фактором, определяющим возможность достижения инверсии населенностей в данных материалах является предполагаемое подавление безызлучательной оже-рекомбинации за счет особенностей энергетического спектра носителей. Так, линейный спектр носителей, реализуемый в графене, является предельным случаем релятивистского закона дисперсии, для которого выполнить законы сохранения энергии и импульса для трех частиц, участвующих в оже-процессе невозможно, в силу чего оже-рекомбинация оказывается полностью запрещена. Именно это обстоятельство было отправной точкой для разработки ТГц лазеров на основе графена. Тем не менее, дальнейшие экспериментальные исследования показали, что оже-рекомбинация в графене достаточно эффективна, что вскоре получило и теоретическое обоснование. Из-за "безмассовости" носителей в графене многочастичные эффекты, такие как электрон-электронные столкновения, играют важную роль при описании оже-рекомбинации и существенно увеличивают её темп.

Одним из способов подавления данного эффекта является модификация зонного спектра, при которой закон дисперсии остается близким к дираковскому, а в окрестности экстремумов зон возникает ненулевая энергетическая щель. Подобного закона дисперсии можно добиться в частности в гетероструктурах c квантовыми ямами (КЯ) на основе теллуридов кадмия и ртути HgTe/CdHgTe. В отличие от объемного твердого раствора кадмий-ртуть-теллур HgCdTe, при некоторой критической толщине КЯ из теллурида ртути (равной приблизительно 6.3 нм для «нулевой» температуры) спектр носителей в данной системе становится «графеноподобным» (рис. 1). При этом изменением толщины КЯ можно варьировать ширину запрещенной зоны, а тонкую подстройку энергетической щели осуществлять перестройкой температуры. Технология роста для HgCdTe структур к настоящему времени хорошо отработана (по сравнению, например, с халькогенидами свинца) благодаря тому, что HgCdTe является основным материалом для высокочувствительных охлаждаемых фотоприемников и матриц среднего ИК диапазона. По сравнению с графеном, узкозонные структуры с КЯ на основе HgTe/CdHgTe представляются более гибкой и «технологически развитой» системой.

В ИФМ РАН было получено стимулированное излучение (СИ) из таких структур вплоть до длин волн 20 мкм (рис. 2) [1], что в 4 раза улучшает результаты работ, выполненных другими группами. Исследуемые структуры были выращены в ИФП СО РАН (Новосибирск), где разработана специальная методика эпитаксиального роста структур на основе HgCdTe с эллипсометрическим контролем толщины и состава слоев структуры. Порог возникновения СИ при температуре 20 К в пересчете для токовой накачки (для структуры с p-n-переходом) лежит в диапазоне 12-600 А/см2, что означает возможность создания инжекционных лазеров, работающих в непрерывном режиме. Времена жизни неравновесных носителей в КЯ с шириной запрещенной зоны 25 мэВ [2], измеренные методом накачка-зондирование с использованием терагерцового лазера на свободных электронах, показали, что возможно дальнейшее «продвижение» СИ до длин волн порядка 30 мкм (где еще отсутствует двухфононное решеточное поглощение в HgCdTe), а в локальных минимумах двухфононного поглощения - до области остаточных лучей (λ ~ 60 мкм) с реалистичными значениями интенсивности накачки: не более 12 кВт/см2. Было также показано, что модификацией энергетического спектра носителей в валентной зоне за счет введения цинка в барьерные слои структуры можно добиться увеличения рабочей температуры значительно выше температуры жидкого азота, в отличие от лазеров на основе халькогенидов свинца и олова.

Таким образом, исследования, проведенные в ИФМ РАН (Нижний Новгород) при сотрудничестве с ИФП СО РАН (Новосибирск), позволили получить в гетероструктурах с КЯ HgTe/CdHgTe стимулированное излучение на рекордно большой для этой системы длине волны 20 мкм, и продемонстрировать возможность создания лазеров, работающих в «запрещенном» для квантовых каскадных лазеров диапазоне длин волн 25-60 мкм.


Рис. 2 Спектры стимулированного излучения в волноводных образцах с КЯ HgTe/CdHgTe при Т = 20 К. В подписи указаны пороговые интенсивности оптической накачки.

[Scyther]

Сибирские селекционеры вывели два новых сорта пасленовых с уникальными свойствами
https://scientificrussia.ru/articles/sibirskie-selektsionery-vyveli-dva-novyh-sorta-paslenovyh-s-unikalnymi-svojstvami

Селекционеры из Института цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) передали в госкомиссию для проведения экспертной оценки два новых сорта пасленовых с уникальными свойствами — томат "Семеновна" и сладкий перец "Египетская сила", сообщает РИА Новости.

"Накануне нового огородного сезона селекционеры Сибирского НИИ растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН) передали в государственную комиссию для проведения экспертной оценки два новых сорта — томат "Семеновна" и сладкий перец "Египетская сила". Совсем не исключено, что в ближайшее время они пополнят государственный реестр овощных культур, а примерно через год семена этих сортов уже могут появиться в продаже", — говорится в сообщении Института.

Ученые отмечают, что новые сорта с уникальными свойствами заинтересуют не только любителей-дачников, но и профессиональных фермеров-овощеводов. Специалисты уделяют повышенное внимание выведению раннеспелых форм, которые можно комфортно выращивать в Сибири. В идеале же они стремятся к созданию сорта, который позволит культивировать такие томаты и на юге – с прямым посевом семян в грунт, без предварительного выращивания рассады. Проблема обычно заключается в том, что скороспелки обычно не отличаются высокими вкусовыми качествами.

"Сорт "Семеновна" в этом смысле является отчетливым шагом в сторону идеала. Он относится к скороспелой группе (от начала вегетации до зрелых плодов проходит в среднем 84-95 дней). Однако при этом его плоды отличаются отменным вкусом и плотной мякотью. Как раз в сочетании этих качеств — главная "изюминка" новинки", — отметили в институте.

Перец "Египетская сила" был выделен по другому критерию — по наличию очень высокого содержания витамина С. Обычно этот показатель сильно зависит от погоды и потому колеблется по годам. У "Египетской силы" — вне зависимости от погодных условий — содержание аскорбиновой кислоты ежегодно оказывается выше, чем у других сортов.

Высокое содержание витамина С, считают специалисты, позволяет рекомендовать новый сорт для очень популярного сегодня функционального питания. Вдобавок ко всему, сорт имеет достаточно высокую урожайность — 5-6 килограммов с квадратного метра.

Оригинальное название сорт перца получил за пирамидальную форму плодов, которая вызывает ассоциации с египетскими пирамидами, пояснили в институте.

[Scyther]

Ученые установили кристаллическую структуру и химический состав борида натрия
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-ustanovili-kristallicheskuyu-strukturu-i-himicheskij-sostav-borida-natriya

Международная группа ученых совместно с профессором Сколтеха и МФТИ Артемом Огановым установила кристаллическую структуру и химический состав борида натрия, свойства которого долгое время были предметом споров, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Сколтеха.

Бор - химический элемент, образующий сложные кристаллические модификации, все из которых являются сверхтвердыми. Соединения бора с металлами - бориды - часто имеют очень сложные химические составы и кристаллические структуры. С помощью разработанного профессором Сколтеха метода USPEX - компьютерного предсказания кристаллических структур - ученым удалось разрешить спор о том, каков состав борида натрия - Na₂B₃₀ или Na₂B₂₉.

"Настоящий детектив"
"Эта работа - настоящий детектив. Выяснилось, что все в какой-то степени заблуждались: кто-то в химической формуле, а кто-то в структуре. Меня в таких историях всегда удивляет то, что мы часто говорим о том, что живем в XXI веке, что у нас супер-приборы и мы можем почти все, а на самом деле, несмотря на действительно огромный прогресс в науке, мы иногда даже не знаем, что за вещество держим в руках при обычных условиях", - приводит слова Оганова пресс-служба Сколтеха.

В сообщении говорится, что результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B.

По словам ученого, борид натрия - "вещество значительно мягче алмаза и находится на нижней границе сверхтвердого". "Но в отличие от алмаза, его синтез не требует давлений, и потому гораздо дешевле", - добавил Оганов.

Он отметил, что в ходе исследования выяснилось, что Na₂B₃₀ стабилен, а Na₂B₂₉ - нет. Было показано, что добавление всего одного атома радикально меняет не только стабильность, но и электронные свойства (превращая вещество из металла в полупроводник - прим. ТАСС) и резко увеличивая твердость этого материала, сказал ученый.

"Найденная нами кристаллическая структура Na₂B₃₀ более стабильна, чем предложенная предыдущими исследователями, и столь же хорошо согласуется с экспериментальными дифракционными данными", - добавил Оганов.

В перспективе, по его словам, борид натрия можно использовать в любой отрасли, где требуются очень твердые элементы, например, при создании буровых установок и другого технического оборудования.