Микролазер для квантовых чипов и робор-инспектор. Топ разработок российских учёных

Микробы всё-таки способны путешествовать между планетами внутри метеоритов! Эту гипотезу удалось проверить в реальном космическом эксперименте. Бактерии из горячих источников Камчатки месяц провели на биоспутнике «Бион-М» № 2, а затем вместе с базальтовыми «метеоритами» вошли в атмосферу, где температура достигала 1200 градусов. Два штамма погибли, но один всё же выжил— вероятно, потому что, по мнению учёных, был смешан с природным минералом глауконитом, который снизил теплопроводность и защитил клетки от перегрева. Так впервые удалось смоделировать падение метеорита с микробами на поверхность планеты, что важно и для планетарной защиты. 

Мы продолжаем рассказывать о последних достижениях российской науки. И на этот раз речь также пойдёт  о соединениях палладия, которые избирательно поражают трудноизлечимый рак лёгкого с мутацией KRAS. о первом космическом 3D-принтере, о микролазере для квантовых чипов, а также о роботе, который сам обходит стройплощадку, снимает объект и с помощью ИИ сравнивает его с BIM-моделью и графиком работ. 

Бактерии с Камчатки выжили после месяца в космосе и входа в атмосферу

Российские учёные подвели итоги эксперимента «Метеорит», в ходе которого проверялась способность микроорганизмов переносить условия открытого космоса и прохождение через плотные слои атмосферы. Исследование проводилось на биоспутнике «Бион-М» № 2, находившемся на околополярной орбите с 20 августа по 19 сентября 2025 года на высоте 370–380 километров. Культуры бактерий разместили внутри базальтовых дисков, имитировавших метеориты, и закрепили снаружи термозащитного экрана на участке, который при спуске нагревается наиболее сильно — по оценкам, до 1200 градусов Цельсия.

Выжить после возвращения на Землю удалось термофильным анаэробным бактериям, выделенным из горячих источников Камчатки. Эти микроорганизмы не образуют спор и переносят экстремальные условия в высушенном виде, что делает их удобной моделью для проверки гипотезы литопанспермии — переноса жизни между планетами внутри обломков горных пород. Из трёх штаммов, участвовавших в испытании, сохранил жизнеспособность только один — Carboxydocella thermoautotrophica 019. Учёные связывают это с тем, что бактерии были смешаны с природным минералом глауконитом, который, вероятно, снизил теплопроводность и защитил клетки от перегрева.

«Там были колоссальные температуры, и мы были уверены, что все бактерии погибнут. Два вида термофильных бактерий погибли полностью», — рассказал научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН Александр Гуридов.

Помимо этого, после возвращения спутника исследователи специальными методами восстановили жизнедеятельность спорообразующего штамма сенной палочки.

Полученные данные моделируют третий, финальный этап литопанспермии — падение метеорита с микробами на поверхность планеты. Учёные подчёркивают, что эксперимент не доказывает, что жизнь на Земле возникла именно таким путём, поскольку остаются вопросы к выживанию микроорганизмов на этапах выброса с исходного небесного тела и длительного межпланетного перелёта. Практическая значимость результатов связана с планетарной защитой — необходимостью более тщательной стерилизации аппаратов, направляемых к Марсу и другим объектам Солнечной системы, а также с разработкой способов хранения биологических образцов в космосе.

Питерские учёные представили первую в мире установку для 3D-печати в открытом космосе

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП) продемонстрировал на 30-м Международном форуме-выставке «Российский промышленник» первую в мире аддитивную установку, предназначенную для работы в открытом космосе. Оборудование способно функционировать в агрессивных условиях, включая ультрафиолетовое излучение, радиацию и резкие перепады температур. В рамках стратегии развития университета запланирован запуск группировки из трёх спутников, один из которых оснастят доработанной версией установки для печати компонентов из материалов, аналогичных лунному реголиту.

Появление такой технологии меняет подход к производству в космосе. Сейчас любые детали для спутников и орбитальных станций доставляются с Земли, что ограничивает массу полезной нагрузки и увеличивает стоимость миссий. Печать непосредственно на орбите или на лунной станции позволит сократить эти расходы и повысить автономность космических аппаратов. Особую ценность представляет возможность использовать местные ресурсы, в частности лунный грунт, вместо дорогостоящих материалов с Земли.

«Наши разработки демонстрируют успешную интеграцию научных компетенций университета с потребностями реального сектора — от пищевой промышленности и машиностроения до аэрокосмической отрасли», — прокомментировал директор проектно-технологического центра Инженерной школы ГУАП Сергей Бабчинецкий. 

Помимо космической установки, на форуме были представлены робот-блинопёк для сети «Теремок», промышленный манипулятор SCARA и роботизированная ячейка для сборки каркаса спутника.

Внедрение аддитивных технологий в космическую отрасль остаётся сложной инженерной задачей из-за отсутствия гравитации, вакуума и экстремальных температур. Российская разработка заявлена как первая система, рассчитанная на штатную работу в таких условиях, что делает её шагом к полноценному орбитальному производству.

В России создали перовскитный микролазер для управления вихревым светом в квантовых чипах

Российские физики из Университета ИТМО совместно с коллегами из Института автоматизации и процессов управления ДВО РАН разработали компактный перовскитный микролазер, способный управлять «закруткой» вихревого света и направлением его выхода. Разработка открывает новые перспективы для создания оптических квантовых чипов, систем передачи данных и высокочувствительных сенсоров.

В отличие от обычного света, который распространяется прямолинейно, вихревой пучок закручивается вокруг собственной оси, обладая орбитальным угловым моментом. Это свойство позволяет использовать каждый пучок с уникальной «закруткой» в качестве независимого канала передачи информации, что критически важно для телекоммуникаций и квантовых вычислений. Однако для практического внедрения таких технологий необходимы компактные источники вихревого излучения, интегрируемые непосредственно в фотонные чипы.

Ключом к решению проблемы стал галогенидный перовскит MAPbBr₃. Учёные сформировали из него микродиск диаметром всего в несколько микрометров, по краю которого были нанесены наноотверстия, образующие структуру, похожую на шестерёнку. Для создания столь точного «рисунка» исследователи применили метод, основанный на воздействии сверхкоротких мощных лазерных импульсов, что позволило отказаться от сложной многоступенчатой литографии.

Уникальная геометрия устройства заставляет свет, генерируемый при оптической накачке, циркулировать вдоль края диска, а затем выходить наружу в виде управляемого вихревого пучка. Изменяя радиус диска или расположение наноотверстий, можно напрямую задавать характеристики излучения. Важно, что подход позволяет не только управлять светом внутри чипа, но и выводить его в свободное пространство для передачи на другие элементы или детекторы.

Как отмечает один из авторов работы, руководитель лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники ИТМО Сергей Макаров, накопленный опыт даёт уверенность в дальнейшем прогрессе. «Мы работаем с перовскитными микро- и нанолазерами около девяти лет и видим большой потенциал в перовскитной интегральной фотонике — то есть в создании миниатюрных оптических устройств, которые можно объединять на одном чипе», — приводит его слова пресс-служба университета.

В перспективе подобные разработки могут стать основой для фотодетекторов, модуляторов и других элементов фотонных интегральных схем, находя применение в задачах искусственного интеллекта и квантовых технологий.

Российские химики синтезировали палладиевые комплексы для борьбы с устойчивым раком лёгкого

Коллектив учёных из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН и нескольких профильных центров получил новые соединения палладия, способные атаковать опухолевые клетки при немелкоклеточном раке лёгкого (НМРЛ) с мутацией гена KRAS. Этот тип заболевания считается одним из наиболее трудно поддающихся терапии, поскольку белок KRAS постоянно находится в активном состоянии и заставляет раковые клетки безостановочно делиться, делая опухоль устойчивой ко многим стандартным методам лечения. Результаты опубликованы в European Journal of Medicinal Chemistry.

Стандартная схема терапии НМРЛ обычно включает два этапа. Сначала применяют химиотерапию платиносодержащими препаратами, повреждающими ДНК злокачественных клеток, затем назначают таргетные средства для блокирования мутировавшего белка KRAS. Российские исследователи предложили иной подход. Они показали, что введение в молекулу комплекса одновременно двух металлов (палладия, меди или цинка) позволяет влиять на противоопухолевую активность соединения. Синтезированные комплексы продемонстрировали более высокий цитотоксический эффект на клеточных линиях рака толстой кишки и лёгких по сравнению с традиционным препаратом цисплатином.

Наиболее перспективным оказался гомометаллический комплекс PdPd. В экспериментах на культурах клеток он проявил субмикромолярные значения IC50 и высокую селективность в отношении клеток рака лёгкого A549 с индексом селективности до 29,3. Это означает, что соединение избирательно поражало именно раковые клетки, не затрагивая здоровые фибробласты кожи человека. Механизм действия связан со способностью фрагмента комплекса связываться как с ДНК, так и с мутантным белком KRAS, что обеспечивает мультитаргетное воздействие на опухолевую клетку.

«Мы стремимся получить соединения, которые действуют на несколько мишеней одновременно. Это может стать ключом к преодолению резистентности, которую опухоль часто развивает к существующим лекарствам», — приводит пресс-служба слова заведующей молодёжной лабораторией новых антибактериальных координационных соединений ИОНХ РАН Марины Уваровой.

В дальнейшем учёные планируют изучить противораковую активность полученных комплексов на живых организмах, а также модифицировать молекулы для повышения их селективности. Работа выполнена при поддержке Минздрава России в рамках проекта по разработке нового цитостатического препарата.

В России создали робота-инспектора для контроля строительства на основе BIM-моделей

Российская компания Acceleration Robotics разработала автономного робота для цифрового контроля строительных объектов. Устройство самостоятельно перемещается по площадке, ведёт круговую съёмку и передаёт данные облачной платформе ADCM, где искусственный интеллект сопоставляет фактическое состояние объекта с информационной BIM-моделью здания и графиком работ. Система позволяет выявлять дефекты, оценивать объёмы выполненных задач и фиксировать отставание от сроков, объединяя сбор информации и её анализ в единый цифровой процесс.

За два часа работы робот способен обследовать от 10 до 15 тысяч квадратных метров, а заявленная производительность достигает 7,5 тысячи квадратных метров в час. Для сравнения, специалист за восьмичасовую смену успевает проверить около одной тысячи квадратных метров, что делает автоматизацию особенно востребованной на крупных объектах, где инженерным службам приходится регулярно контролировать десятки тысяч квадратных метров. Регулярная фиксация состояния площадки позволяет отслеживать изменения в динамике, не полагаясь исключительно на ручные обходы и последующий анализ фотоотчётов.

Потенциал разработки оценивают и отраслевые эксперты. «При этом 60-кратное преимущество — расчётная оценка, а не результат прямого сравнительного теста робота и человека. Фактическая производительность специалиста зависит от сложности объекта, маршрута обхода, количества необходимых снимков и требований к фиксации дефектов», — пояснил генеральный директор АНО «ПравоРоботов» Никита Куликов. По его словам, визуальное обследование не заменяет все процессы контроля, но помогает в управлении, что особенно важно при выполнении госконтрактов.

Проект получил грант Фонда содействия инновациям и вошёл в число 25 наиболее перспективных стартапов из России, Индии и Южной Кореи в седьмой волне акселератора Sber500. Разработку представили на демо-дне международного акселератора в рамках Московского стартап-саммита. Сейчас прототип проходит апробацию, а в перспективе разработчики планируют дополнить его функциями покраски, разметки и сверления, а также использовать собранные данные для прямого управления другими роботами на стройплощадке.

Текст: Екатерина Львова