Заплатка на сердце и космический самолёт на водородном топливе. Что придумали российские учёные?

Починить любой орган можно с помощью углеродной нанопленки, белок из слёз ускорит регенерацию тканей, а космические корабли будут выводить на орбиту самолёты на водородном топливе вместо ракет-носителей. 

Учёные активно создают будущее, в котором мы живём прямо сейчас. Что самого интересного придумали исследователи, медики, инженеры – в нашей статье.

Новый космический самолёт разрабатывают в МАИ для доставки полезного груза и вывода спутников на орбиту. Самолёт этой конструкции тратит меньше топлива, чем ракеты-носители, может взлетать горизонтально и садиться на существующие аэродромы. Кроме того, полёты он осуществляет без отделяемых частей. Как сообщили в вузе, нынешние ракеты-носители скоро достигнут своих технологических пределов и не смогут обеспечить снижение стоимости доставки груза на орбиту. Включение в аэрокосмическую программу таких самолётов позволит удешевить космические запуски. В то же время российский самолёт по сравнению с аналогами технически проще, что снизит издержки на его производство и сократит сроки разработки. 

Для повышения эффективности полёта предлагается использовать комбинированную двигательную установку из трёх составных частей, которая использует водород в качестве горючего. Так, на старте и для разгона в плотных слоях атмосферы в проекте МАИ предполагается использовать пароводородный ракетно-турбинный двигатель, далее – прямоточный двигатель, а на заключительном участке траектории – ракетный двигатель. 

«Топливо в ракетах за счет принципа их полета тратится не только для набора скорости, но и для компенсации силы тяжести, что обуславливает наличие больших гравитационных потерь. В моей разработке гравитационные потери отсутствуют на значительном участке траектории – там, где подъемная сила компенсирует силу тяжести. В совокупности с применением более эффективной двигательной установки это позволяет получить большую массу полезного груза на орбите. В абсолютных значениях это означает, что если и аэрокосмическая транспортная система, и ракета-носитель будут иметь одинаковую стартовую массу в 400 тонн, то первая сможет доставить на низкую опорную орбиту до 32 тонн полезного груза, а вторая – только до 20 тонн», – уточняют разработчики. 

В ближайшем будущем такие самолёты предлагается использовать для высокоскоростных межконтинентальных перелётов и космического туризма. Математическая модель самолёта уже готова, следующий этап разработки – уточнение облика аппарата и технические требования к двигательной установке. 

Бионический протез кисти с оптическим управлением Omni Hand – уникальный проект на мировом рынке, представленный российской компанией. Его главная особенность – использование оптических датчиков, которые считывают сигналы не с мышц, как в традиционных протезах, в с сухожилий запястья. Устройство меняет подход к реабилитации – такой протез можно устанавливать людям с ослабленными мышцами, например, после обморожений, и позволяет сделать управление движениями более естественным.  

Принцип действия прост – датчики ставят на запястье, где они улавливают изменения в светопроницаемости тканей, которые происходят при движении сухожилий, а также активность мышц. Затем датчики передают сигнал на протез, и он совершает движение. 

Эксперты называют эту разработку новым словом в протезировании, открывающим возможности реабилитации для людей, которым ранее это было недоступно. 

Исследователи Института регенеративной медицины Сеченовского университета открыли необычное свойство у природного белка, содержащегося в молоке и слёзной жидкости – лактоферрина. Это вещество способно ускорять органотипическую регенерацию – восстановление ткани без рубцов, максимально приближенное к её исходной структуре. Сейчас учёные работают над восстановлением тканей ушного хряща, но со временем это могут быть и другие виды тканей.  

Использование белка, который запускает полноценное восстановление тканей организма, открывает новые горизонты в регенеративной медицине – пациенты с врождёнными дефектами и последствиями травм могут избавиться от необходимости сложной операции с пересадкой собственных тканей пациента. 

Снеки, которые ассоциируются с вредным питанием, сделали полезными учёные Новосибирского государственного аграрного университета. К традиционному рецепту исследователи добавили комплекс кислот, главный эффект от которых – мощное оздоровление организма. Гуминовые кислоты оказывают мощное лечебное действие, подавляя активность вирусов, заодно повышая органолептические показатели чипсов. Всего в составе полезных чипсов – полный спектр минералов, аминокислот и микроэлементов, всего около 70 компонентов с высокой биодоступностью. Чтобы произвести чипсы с гуминовыми кислотами, производители планируют выдерживать нарезанные сырые слайды картофеля в специальном растворе. Сейчас учёные работают над расширением ассортимента чипсов. 

Физики из СГУ разработали плёнку для гибкой углеродной электроники с уникальными свойствами – материал сохраняет свои свойства даже при растяжении до 40%. Такая плёнка – один из самых перспективных наноматериалов, который способен решить самые актуальные задачи современности. Кроме того, что их используют в производстве полевых транзисторов, датчиков, диодов, на основе такой плёнки можно создать гибкую и прозрачную нательную электронику. Материал, благодаря своей растяжимости, повторяет движения тела, не теряя проводимости. Плёнку можно использовать как «заплатки на сердце» – как только сердечная мышца сокращается, материал растягивается, при этом сохраняя свою структуру, протез таким образом работает стабильно. В СГУ отметили, что плёнки могут состоять, например, из монослойного графена (супертонкого материала с толщиной слоя в один атом) и однослойных углеродных нанотрубок (цилиндрических «решеток» из атомов углерода).

Автор: Ирина Баландина