От роботов-балерин до алмазных транзисторов. Топ разработок российских учёных

Представьте себе робота, который не просто ходит, а грациозно танцует и прыгает, потребляя при этом энергии меньше, чем обычная лампочка. Кажется фантастикой? Нет, это реальность, созданная российскими инженерами! Они разработали революционную систему передвижения для двуногих роботов, открывающую двери к невероятно динамичным и энергоэффективным машинам.

Чем ещё удивляли российские гении на минувшей неделе? Например, «нервной клеткой будущего» — простым и дешёвым искусственным нейроном, который открывает новые горизонты для нейропротезирования, изучения мозга и создания нейрокомпьютеров. Или молекулой, способной останавливать разрушение сердечной мышцы после инфаркта. А ещё — термостойким и энергоэффективным алмазным транзистором, который открывает путь к электронике нового поколения! 

Все подробности в нашем дайджесте.

Российские учёные совершили прорыв в нейротехнологиях, разработав искусственный нейрон, имитирующий работу человеческих нервных клеток. Отличительной особенностью разработки является её простая конструкция, основанная на диодах, что позволило значительно снизить стоимость и упростить производство по сравнению с существующими аналогами. Новый нейрон с высокой точностью воспроизводит электрические импульсы, которыми обмениваются нервные клетки, открывая перспективы для создания нейропротезов и изучения мозга.

Разработчики подчёркивают, что параметры импульсов легко настраиваются, что делает нейрон универсальным инструментом для различных исследований. В настоящее время учёные работают над созданием сети из таких нейронов для моделирования работы мозга и поиска новых способов лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона. Кроме того, разработка может послужить основой для создания нового поколения нейрокомпьютеров.

Российские инженеры создали роботизированные комплексы с искусственным интеллектом, которые позволяют существенно снизить затраты на контроль качества микросхем. Новая технология автоматизирует процесс выявления дефектов и повышает процент выхода годной продукции, что положительно сказывается на себестоимости конечного продукта.

По информации разработчиков, новые роботы обеспечивают более точный и эффективный контроль качества, чем традиционные методы. Комплексы оснащены камерами, микроскопами и интеллектуальными алгоритмами, позволяющими обнаруживать даже самые незначительные дефекты, недоступные для человеческого глаза.

Система автоматически протоколирует все этапы проверки, анализирует причины брака и позволяет оперативно вносить изменения в производственный процесс. Благодаря высокой скорости работы и способности выявлять широкий спектр дефектов, от микроскопических повреждений до загрязнений, новые роботы помогают существенно сократить издержки и повысить конкурентоспособность российской микроэлектроники.

Инженеры МФТИ создали принципиально новую систему передвижения для двуногих роботов, открывающую эру энергоэффективной и динамичной робототехники. Эта инновационная «кинематика» позволяет роботам не только плавно двигаться и совершать сложные прыжки, но и значительно снижает потребление энергии.

Ключевой особенностью разработки является уникальная конструкция бионических ног. Перемещение двигателей, отвечающих за движение, в верхнюю часть конечности позволило существенно облегчить нижнюю часть и добиться исключительной манёвренности.

В отличие от традиционных решений, копирующих биомеханику человека и размещающих множество моторов по всей ноге (что делает движения неэффективными и скованными), инженеры МФТИ использовали оригинальное программное обеспечение. Они разделили функции сгибания и движения ноги, что позволило для приседания или прыжка задействовать только один мотор, значительно экономя энергию.

«Наши разработки уже позволяют роботу ходить, быстро набирать скорость, сгибать колени и уверенно прыгать, сохраняя равновесие, – подчеркнул Егор Давыденко, руководитель направления антропоморфной робототехники МФТИ. – Насколько нам известно, это первый российский антропоморфный робот, способный к динамичным прыжкам.»

В конструкции «стопы» и «щиколотки» используются передовые материалы, такие как углепластик и компоненты, созданные с помощью 3D-печати. Зубчатая передача в колене обеспечивает полный спектр движений. В перспективе планируется дальнейшее совершенствование конструкции, включая оснащение робота манипуляторами.

Учёные из Уфы разработали молекулу, которая может значительно уменьшить повреждения сердечной мышцы после инфаркта. Экспериментальный препарат показал многообещающие результаты в исследованиях на крысах, сохраняя жизнеспособность тканей сердца и уменьшая зону некроза.

Исследования показали, что у крыс, получавших препарат, зоны некроза уменьшились более чем вдвое, а выживаемость увеличилась в два раза. Препарат блокирует белок, запускающий процесс уничтожения клеток в области повреждённого миокарда.

Разработка стала возможной благодаря современному оборудованию, приобретённому в рамках программы «Приоритет 2030». Впереди долгий путь клинических исследований, но уфимские учёные надеются, что их открытие поможет пациентам, перенёсшим инфаркт миокарда.

Российские учёные совершили прорыв в полупроводниковых технологиях, разработав алмазный полевой транзистор, который превосходит существующие аналоги по всем ключевым параметрам. Разработка МИРЭА отличается высокой термостойкостью, радиационной устойчивостью и энергоэффективностью, что открывает новые возможности для электроники в различных областях.

Транзистор использует тонкий слой кристаллически совершенного алмаза, обработанного по уникальной технологии, что позволило добиться значительного улучшения его электрофизических характеристик.

По словам разработчиков, новый транзистор демонстрирует на 10–15% лучшую производительность. Он найдёт применение в самых разных областях – от космической и ядерной энергетики до систем связи нового поколения, радиолокационных комплексов, медицинской техники и промышленной электроники.

Автор: Ирина Леонова