Молодильный квас и белок-антифриз. Топ свежих разработок российских учёных  

Знаете, что такое белок-антифриз? Это революционное открытие российских учёных, которые обнаружили вещество, способное защитить клетки живых организмов от замерзания и выжить в условиях холода! Открытие поможет не только в криоконсервации клеток, тканей и органов или сохранении продуктов питания, но и в разработке покрытий против обледенения поверхности – для солнечных панелей, аэрокосмических аппаратов и ветряных турбин.

О каких ещё важных открытиях российских учёных стало известно на этой неделе – рассказываем в нашем традиционной подборке. Здесь и антиковидная посуда, и дротики для ловли дронов, и даже вкусный квас, который защищает от онкологии и возвращает молодость.

Биологи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в Новосибирске нашли белки, которые помогают выживать в условиях холода, при этом без повреждения клеток. Называются такие белки лёд-связывающими. Они встречаются в природе у арктических рыб, насекомых и некоторых растений, которые научились адаптироваться к экстремальному холоду.

Учёным удалось получили гомогенный препарат одного из таких белков и изучить его.

«В растворе белка мы обнаружили комплексы, которые при понижении температур увеличиваются в размере, увеличивая площадь взаимодействия со льдом и тем самым препятствуют его росту или меняют форму кристаллов льда, делая её менее разрушительной, – рассказала старший научный сотрудник Центра масс-спектрометрического анализа Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Светлана Баранова. – Это позволяет живым организмам избежать повреждений клеток при замерзании воды».

Дальнейшее изучение структуры лёд-связывающего белка позволит создать искусственный аналог белка-антифриза. Его можно будет использовать для предотвращения разрушений после замораживания. К примеру, в криоконсервации клеток, тканей и органов или сохранении продуктов питания. Белок-антифриз также поможет в разработке покрытий против обледенения поверхности – для солнечных панелей, аэрокосмических аппаратов и ветряных турбин.

Инженеры Полярного геодезического института Мурманска разработали и запатентовали новое приспособление для борьбы с боевыми дронами. «Противодроновый дротик для метания сетей» позволяет эффективно захватывать беспилотники противника. Внешне он напоминает зонт, который раскрывается, образуя купол, и выбрасывает сеть в сторону вражеского беспилотника. Принцип действия дротика довольно прост. В пусковую установку он закладывается в собранном виде, а после вылета из неё раскрывается: шток раскладывается, наконечник отъезжает в направлении движения, из него высвобождаются спицы, растягивая на себе сеть. Для того, чтобы зонт-дротик не выворачивался при полёте, как это бывает с обычными зонтами при сильном ветре, концы спиц прикреплены к наконечнику стропами.

Для успешного уничтожения беспилотника не требуется точного попадания – достаточно захватить его сетью. Основное назначение устройства – нейтрализация мультикоптеров и квадрокоптеров.

Авторы разработки уверяют, что устройство имеет небольшой вес, оно простое в производстве и в применении.

Благодаря инновационной системе превратить воду в питьевую можно из любого источника, даже из лужи. В основе устройства – хитозан – вещество, которое может очень эффективно сорбировать тяжёлые металлы, токсичные белковые молекулы, неприятные запахи.  

«Мы создали два типа биогелей на основе модифицированного хитозана, протестировали их, очистив воду, взятую из обычной лужи. После анализа выяснилось, что вода соответствует нормативам СанПиНа и пригодна для питья», – рассказала руководитель проекта, кандидат биологических наук Екатерина Литвинова.

Пакетик с биогелем по структуре похож на пакетик чая и имеет несколько прослоек: три с угольным фильтром и две с разными видами геля. Чтобы получить пригодную для питья воду, нужно её просто набрать в бутылку из любого водоёма, пакетик положить внутрь фильтрующего патрона, который вставляется в горлышко бутылки, и закрутить его крышкой. Один пакетик с биогелем рассчитан на 5 л воды.

«Для получения питьевой воды мы рекомендуем использовать хлорные таблетки. Биогель эффективно сорбирует остатки хлора, благодаря чему вода становится безопасной для употребления. Это отечественное решение не имеет аналогов: существующие американские системы водоочистки работают по другому принципу», – подчеркнула Литвинова.

Благодаря этой технологии возможность утолить жажду чистой водой станет доступной даже в самых экстремальных условиях.

Доцент кафедры графического дизайна НовГУ, кандидат технических наук Александр Тихонов разработал посуду, которая помогает бороться с вирусами и инфекциями, а также с COVID-19, насыщая жидкости ионами меди и серебра.

По словам учёного, медь обладает антимикробными и противовоспалительными свойствами, а серебро эффективно борется с более чем 500 патогенными микроорганизмами, что делает такую посуду более эффективной, чем многие антибиотики.

Особенность технологии заключается в насыщении жидкости ионами меди и серебра в определённом соотношении, что значительно усиливает её бактерицидные свойства. Посуду можно использовать для профилактики вирусных заболеваний, а также в медицине и фармакологии.

Технология уже запатентована, образцы посуды изготовлены и ведутся переговоры о её внедрении на предприятиях и в медучреждениях.

Учёные Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ разработали технологию обогащения кваса бета-каротином. Такой напиток снижает уровень холестерина в крови, улучшает состояние кожи и даже защищает от рака.

В основе технологии обогащения кваса бета-каротином лежит метод спиртовой мацерации. Богатое каротиноидами растительное сырьё выдерживают в 30-процентном растворе спирта несколько суток, в результате каротиноиды активно мигрируют в раствор из сырья. Получившийся экстракт в оптимальной пропорции добавляют в квас. Инновационный напиток в итоге содержит экстракт хвои с концентрацией каротиноидов на уровне 1,65 мг. В традиционном квасе их содержится не более 0,9 мг. Также в состав напитка входят пробиотики, которые в процессе брожения формируют его традиционный вкус и аромат.

Получившийся напиток положительно влияет на здоровье и позволяет замедлить процессы старения. Каротиноиды предотвращают повреждение кожи от ультрафиолета, замедляют старение, защищают клетки от онкологических радикалов, предупреждают сердечно-сосудистые заболевания и снижают уровень холестерина.

«Разработка не только обеспечивает безопасность пешеходов, но и защищает строительные конструкции».

Специалисты Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения создали специальное устройство для защиты крыш домов от сосулек и снега. Автор разработки, магистрант ГУАП Даниэле Казадио, отметил, что на создание устройства его натолкнула ситуация, когда из-за падающего льда чуть не погиб его родственник.

«Сосулька пролетела буквально в метре от него. Он чудом уцелел! После этого случая я держал в голове мысль, что не должно такого случаться с людьми, и, найдя возможность реализовать свою идею, воспользовался ею», – отметил он.

В основе разработки – циркуляционный насос и система нагревательных пластиковых труб, которые устанавливают вдоль ливнестоков, приёмных воронок и желобов. Как пояснил доцент кафедры инноватики и интегрированных систем качества Александр Чабаненко, в мире уже существуют энергонагреватели, которые растапливают лёд. Но делают они это слишком быстро, что не решает проблему образования сосулек.

«Даниэле предлагает использовать тепло из домовой вентиляции, которая уже нагрета поступающей жильцам энергией, и перенаправлять его на обогрев карнизов, чтобы снег растапливался естественным путём, плавно. Устройство применимо практически ко всем домам, вентиляция которых находится сверху», – объяснил он.

Человекообразный робот может взаимодействовать с людьми и выполнять функции сотрудника пункта выдачи заказов. Он уже успешно прошёл испытания на реальном складе одного из российских продуктовых магазинов.

Создали робота специалисты Московского физико-технического института (МФТИ). По информации учёных, гуманоид может вести диалог с клиентами, отвечать на вопросы и предоставлять необходимую информацию о заказе. Также он может самостоятельно сканировать штрих-коды товаров и собирать заказы на складе. При этом робот обладает достаточной степенью свободы движений для того, чтобы перемещаться по складу, брать и передавать предметы.

Создан он на базе универсальной модульной платформы, которая позволяет создавать различные робототехнические системы, от простых чат-ботов до сложных антропоморфных роботов, путём комбинирования готовых модулей и компонентов. Такой подход значительно ускоряет процесс разработки и позволяет адаптировать роботов под конкретные задачи.

Разработка такого рода роботов открывает широкие перспективы для развития различных отраслей экономики. В будущем подобные агрегаты могут найти применение не только в сфере розничной торговли, но и в здравоохранении, образовании, сфере услуг и других областях.

Автор: Ирина Леонова