Skip to main content

Источник: Trаshbох

В июне российские ученые разработали электродвигатель для узкопрофильного транспорта, создали веб-платформу для сравнения качества моделей в области 3D-геномики, протестировали терминалы спутниковой системы «Гонец», создали компактный ускоритель частиц и придумали со способом повышения эффективности электростанций с помощью предварительно обученных нейронных сетей.

? Это материал из цикла «Сделано в России ??», в котором рассказывается об основных отечественных изобретениях, а также важных событиях в различных областях науки и промышленности в России.

Разработан двигатель для электромобилей

? Простыми словами

В Казани разработана импортозамещающая модель электродвигателя для узкопрофильных электромобилей (например, гольф-каров или техники, востребованной в ЖКХ). Это будет один из первых отечественных электродвигателей, запущенных в промышленное производство. Прототип ожидается в 2023 году.

?‍? Деталь

В начале июля Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) разработал базовую модель электродвигателя для оснащения российских узкопрофильных электромобилей. Это будут малотоннажные агрегаты, которые будут устанавливаться на гольф-кары, различное оборудование, востребованное в ЖКХ, и так далее. Прототип представят в 2023 году. Интересно, что это будет один из первых отечественных электродвигателей, полностью разработанный в России и запущенный в промышленное производство.

Профессор кафедры приборостроения и мехатроники КГЭУ Владимир Корнилов сообщил, что он и его коллеги уже ведут переговоры о создании электродвигателей мирового уровня для легковых электромобилей, которые пока не производятся в России. Также они готовы предложить российские электродвигатели для грузового электротранспорта, электробусов и тракторов. Корнилов отметил, что создание новых высокоэффективных автомобильных тяговых двигателей средней и большой мощности является частью стратегии университета по импортозамещению технологий в рамках федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Разработал веб-платформу для сравнения вычислительных моделей в области 3D-геномики.

? Простыми словами

Томские и новосибирские ученые запустили онлайн-сервис, который позволяет сравнивать эффективность существующих прогностических моделей трехмерного фолдинга ДНК в ядре клетки. Это позволит ученым лучше понять механизмы возникновения наследственных заболеваний и разработать способы борьбы с ними.

?‍? Деталь

Одним из самых «молодых» направлений молекулярной биологии является трехмерная геномика. Это наука о закономерностях и различных механизмах (которых существует огромное количество) залегания ДНК в ядре живой клетки. Лишь относительно недавно ученые предположили, что расположение ДНК в ядре клетки не случайно и необходимо для работы генов. Например, наследственные заболевания могут быть вызваны нарушениями не в самих генах, а в их расположении в ядре. Благодаря стремительному развитию высокопроизводительных методов секвенирования стало возможным строить карты пространственной организации (топологии) генома, в том числе и в отдельных клетках. Параллельно несколько научных групп в мире сделали около десятка вычислительных моделей, которые на основе определенных параметров генома позволяют предсказать, как именно будет свернута ДНК.

Они помогают рассчитать, как изменения в трехмерной укладке генома могут повлиять на активность гена, приводя к запуску патологических изменений, без изменения структуры самого гена. Однако все эти модели еще недостаточно точны. Именно поэтому научная группа Института цитологии и генетики СО РАН и НИИ медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра РАН решила создать онлайн-площадку для сравнение точности вычислительных моделей в области 3D-геномики, в том числе для улучшения диагностики наследственных заболеваний. Совместно с зарубежными коллегами запущена платформа 3DGenBench, которая будет собирать данные о различных методах моделирования, оценивать качество их работы, систематизировать результаты и так далее. Результатом работы станет создание точной модели для предсказания влияния фолдинга ДНК в ядре живой клетки на формирование генетических аномалий.

Успешно протестированы абонентские терминалы спутниковой системы «Гонец»

? Простыми словами

Терминалы и переносные модули спутниковой системы «Гонец» успешно прошли полевые испытания. Оборудование отлично работает в любых погодных условиях на любой местности и не требует дополнительных настроек при запуске. Полученные данные важны для потребителей в государственном и коммерческом секторах, в том числе при переходе на отечественную спутниковую связь.

?‍? Деталь

АО «Спутниковые системы «Гонец» (входит в «Роскосмос») провело функциональные испытания образцов абонентских терминалов АТ-МН-2.1, «Гонец-Мобайл» и персонального портативного модуля «Гонец-Корпус» многофункциональной персональной системы спутниковой связи (МСПСС) «Гонец-Д1М». . Он предназначен для предоставления подвижных спутниковых каналов связи (на базе группировки низкоорбитальных космических аппаратов «Гонец-М») для подвижных и фиксированных абонентов в любой точке мира. В ходе испытаний одна группа специалистов проехала на внедорожнике по заданному маршруту и ​​отправляла информацию (координаты местонахождения и текстовые сообщения) на контрольные точки.

Спутниковая система и компактный ускоритель частиц: российские изобретения в июне

Спутниковая система и компактный ускоритель частиц: российские изобретения в июне

Другая группа, расположенная на удалении от трассы, осуществляла прием данных и контроль качества спутниковой связи. В результате была подтверждена отличная работоспособность мобильных терминалов при движении по пересеченной местности и в лесных массивах. По словам представителей компании-разработчика, оборудование спутниковой системы «Гонец» компактно, не требует настройки на спутниковый сигнал, работает в любых погодных условиях и на любых широтах и ​​долготах, а его уникальные цифровые решения могут быть гибко интегрированы в систему заказчика. системы.

Улучшена работа электростанций с помощью нейросетей

? Простыми словами

В Перми было предложено использовать предварительно обученные нейронные сети для повышения точности математических моделей систем автоматического управления газотурбинными электростанциями и улучшения качества электроэнергии для потребителя. При этом программно-моделирующий комплекс «Нейродин» работает быстрее и точнее зарубежных аналогов.

?‍? Деталь

На базе переделанных авиационных двигателей часто создаются газотурбинные силовые установки. За счет автоматических систем управления они повышают качество выработки электроэнергии. Для разработки алгоритмов этих систем используются методы компьютерного моделирования. Однако наиболее ответственные режимы работы с огромным количеством взаимодействующих элементов, которые могут возникнуть при эксплуатации силовой установки, очень сложно воссоздать в виде моделей (а процесс их обработки займет невероятное количество времени).

Спутниковая система и компактный ускоритель частиц: российские изобретения в июне

Чтобы ускорить разработку таких моделей и повысить скорость их работы, ученые Пермского политехнического университета предложили использовать предварительно обученные искусственные нейронные сети. Ими создан уникальный программно-моделирующий комплекс «Нейродин», позволяющий получать нейросетевые математические модели газотурбинных электростанций, в том числе различных потребителей электроэнергии. Первые испытания комплекса показали, что благодаря предварительно обученным нейронным сетям комплекс работает быстро и точно. Его уже можно использовать для моделирования сложных технологических систем вместо зарубежных аналогов (MATLAB-Simulink). Эта разработка также велась в рамках программы «Приоритет 2030».

Создан компактный ускоритель частиц

? Простыми словами

Совместной группе российских ученых удалось создать ускоритель частиц размером с комнату, сравнимый по мощности с огромными агрегатами. Он основан на преобразовании энергии лазера в высокоэнергетический поток гамма-излучения. При этом КПД преобразования составил 1,4%, что является рекордно высоким показателем.

?‍? Деталь

Ученые Московского физико-технического института, Объединенного института высоких температур РАН и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН создали компактный источник сверхинтенсивных нейтронов, который можно разместить в обычном комнате, а по эффективности сравним с огромным ускорителем частиц. Для этого они взяли высокоэнергетический лазер PHELIX (Petawat High-Energy Laser for Heavy Ion Experiments — петаваттный высокоэнергетический лазер для экспериментов с тяжелыми ионами) мощностью 1015 Вт и направили его луч на мишень из вспененный полимер (триацетат целлюлозы, плотность которого всего 2 мг/см3). Лазерный блок излучает два импульса: первый (длительностью 1 наносекунда) ионизирует атомы пены для создания облака плазмы, второй (длительностью 1 пикосекунда) ускоряет электроны в плазме, в результате чего они получают сотни мегаэлектронвольт энергии .

Спутниковая система и компактный ускоритель частиц: российские изобретения в июне

Затем электроны ударяются о тонкую пластину золота и распадаются на гамма-лучи. В эксперименте достигнута рекордная эффективность преобразования (более 1,4%) лазерной энергии в гамма-излучение с энергией выше 10 МэВ. Высокоэнергетический поток гамма-излучения направляется на танталовую фольгу, металлические сердцевины которой поглощают гамма-лучи. Происходит фотоядерная реакция с образованием нейтронов. За один такой цикл источник генерирует до 60 миллиардов нейтронов. Средний КПД лазерной энергии достигает 0,05%.

Источник: Trаshbох

Оставить комментарий