В России провели испытания бесконтактного метода бурения твердых пород при помощи миллиметрового излучения. Одновременно медики создали наногель для ускоренного заживления ран, а нейрофизиологи разработали устройство для тренировки критического мышления. Параллельно исследователи из США сконструировали робота-насекомое с элементами ИИ, летные характеристики которого близки к природным прототипам, а натуралисты выделили новый вид термоустойчивых амеб-рекордсменов. О наиболее заметных научных событиях рассказывает еженедельная подборка «Известий».

Специалисты Института теплофизики СО РАН и Института прикладной физики РАН предложили схему бесконтактного бурения с использованием миллиметрового излучения, которое способно испарять даже самые твердые горные породы, в том числе граниты и базальты.

По расчетам, технология откроет доступ к горячим сухим породам на глубинах 10–25 км, где температура превышает 4000 ℃. Подъем такого тепла на поверхность даст шанс организовать неограниченные источники энергии в любом уголке планеты.

В предлагаемой схеме миллиметровое излучение подают по волноводам прямо к забою, пояснил один из инициаторов проекта, научный руководитель ИТФ СО РАН академик Сергей Алексеенко. Излучение испаряет породу, а полученные пары удаляют наверх посредством продувки инертным газом.

— Преимущество отечественных специалистов — в лидерских компетенциях по созданию гиротронов (источников миллиметрового излучения) мегаваттной мощности. Также в стране накоплен опыт исследований взаимодействия СВЧ-излучения с веществами и создания линий передачи мощного излучения, — прокомментировал заведующий отделом физики плазмы ИПФ РАН Александр Водопьянов.

Он отметил, что в тестовых испытаниях базальты испаряли источником мощностью 10 кВт. При увеличении мощности до мегаватта скорость проходки может вырасти до нескольких метров в час.

Медики из Сеченовского университета создали наногель, значительно сокращающий сроки восстановления поврежденных тканей. Основа препарата — коллаген в сочетании с оксидом церия. Состав стимулирует рост клеток и обладает выраженным противовоспалительным действием.

Коллаген — компонент соединительных тканей, отвечающий за их прочность и упругость. При заживлении он уменьшает воспаление и активирует регенеративные механизмы организма. При этом ученые ищут пути для улучшения свойств этого белка.

— Коллаген и наночастицы оксида церия дали синергетический эффект. Первый выступает матрицей для роста клеток, а вторые борются с воспалением, защищают клетки от окислительного стресса и стимулируют их рост и деление, — пояснила заведующая лабораторией науки о жизни Сеченовского университета Екатерина Силина.

Она сообщила, что в опытах на животных раны, обработанные новым составом, заживали вдвое быстрее по сравнению со стандартной терапией. В дальнейшем планируется испытать средство на инфекционных повреждениях, устойчивых к антибиотикам, чтобы получить универсальный препарат для лечения сложных ран.

Исследователи Нижегородского государственного университета имени Лобачевского представили прототип устройства, призванного поддерживать критическое мышление у пожилых людей. Аппарат, напоминающий шлем, стимулирует гамма-ритмы мозга, связанные с высокой активностью центральной нервной системы.

— Головной мозг после 35 лет снижает свои функции. Чаще всего мы замечаем потерю памяти. Но самое главное, что характеризует старость, — это потеря критического мышления. Поэтому люди в возрасте часто становятся жертвами мошенников. Чтобы восстановить эту функцию, мы предлагаем наш прибор, — объяснила директор Института биологии и биомедицины ННГУ Мария Ведунова.

По словам разработчиков, устройство используют одновременно с когнитивной нагрузкой — чтением или решением задач, что усиливает ответ мозга. Ярко выраженный эффект наблюдается после нескольких месяцев курсовых процедур.

Также в ННГУ опробовали аналогичный прибор для усиления альфа-ритмов, связанных с низкой активностью мозга; его действие направлено на снижение уровня стресса.

Ученые из Сиракузского университета (США) обнаружили амеб, способных жить и делиться при температуре 63 °C. Это новый рекорд для эукариот — организмов с клеточным ядром. Результат опровергает прежнее представление, что в таких условиях могут выживать лишь бактерии и археи, и расширяет представления о возможных местах обитания эукариот.

— В совокупности наши результаты меняют представление о том, где и как может существовать эукариотическая жизнь, — сообщили в научной статье авторы исследования.

Новый вид обнаружили в геотермальном ручье национального парка «Лассен-Волканик» в Калифорнии. Организмы получили название Incendiamoeba cascadensis, что означает «огненная амеба из Каскадных гор».

Исследователи также выяснили, что при 70 °C эти амебы образуют цисты — временные формы с защитной оболочкой, которые при возвращении благоприятных условий снова активируются.

Одна из ключевых проблем микроробототехники — недостаточная маневренность летающих дронов-насекомых: напротив живых насекомых они обычно движутся по плавным траекториям с малыми ускорениями.

Прорыв в этой сфере совершили исследователи Массачусетского технологического института. Они создали летающего робота весом 0,75 г с машущими крыльями, продемонстрировавшего исключительную маневренность.

В ходе тестовых полетов устройство выполняло боковые рывки с ускорением до 11,7 м/с², при этом максимальная поперечная скорость достигала примерно 2 м/с. За 11 секунд робот совершил серию из 10 «мертвых петель» и показал устойчивость к боковому ветру силой 1,6 м/с.

Таких показателей удалось добиться благодаря контроллеру на основе новой нейронной сети, адаптированной к ограниченным вычислительным ресурсам. Благодаря этому дрон приобрел динамику, сопоставимую с живыми насекомыми, научился ощущать внешние воздействия и быстро на них реагировать.