- Форум инноваций
- Конференция министров, в рамках которой представители ключевых российских министерств обсудят основные векторы развития робототехнической отрасли;
- Клуб инвесторов, который объединит ведущих российских предпринимателей, заинтересованных в молодых и перспективных кадрах, обеспечивающих инвестиции в интеллектуальные инновационные продукты и их использование;
- Фантастическая конференция, на которой молодые ученые представят свои разработки в области робототехники, а фантасты поделятся образами будущего.
- Всемирная олимпиада по робототехнике
- Интерактивная выставка
- «РобоФест-Юг»
Новости мира
Датчик силы на нанотрубках
Группа исследователей из России, Беларуси и Испании, разработала на основе углеродных нанотрубок микроскопический датчик силы. Устройство описано в статье, которая опубликована в журнале Computational Materials Science.
Авторами было предложено использовать две нанотрубки, одна из которых представляла собой длинный цилиндр с двойными стенками толщиной в один атом. Эти трубки размещаются торцами напротив друг друга, и к ним прикладывается электрическое напряжение, после чего по цепи потечет ток около десяти наноампер. Углеродные стенки трубок сами по себе являются неплохим проводником, а через промежуток между торцами двух разных нанотрубок ток проходит за счет туннельного эффекта: квантового явления, суть которого заключается в переходе электронов сквозь непреодолимый в рамках классической механики барьер.
Такой ток, называемый туннельным током, широко используется на практике, пишет Strf.ru. Существуют, например, туннельные диоды: в них ток протекает свозь потенциальный барьер p-n перехода. Другой пример – сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), в котором поверхность образца сканируется особо тонкой иглой под напряжением. Зависимость туннельного тока от расстояния между торцами нанотрубок была использована авторами новой публикации для того, чтобы определить взаимное положение углеродных нанотрубок и за счет этого узнать величину действующей на эти нанотрубки внешней силы.
Смоделировали водородное супертопливо
Международная группа учёных из России (МФТИ), Китая и США доказала возможность существования водородного супертоплива – нового соединения водорода с валовой формулой H6O. Структура нового материала Н2Оx2Н2 (=Н6).( На иллюстрации молекулы Н2 показаны жёлтыми шариками).
Это вещество должно образовываться при сжатии воды и водорода до 400 тысяч атмосфер. Загвоздка в том, чтобы стабилизировать его при меньших давлениях.
«Если удастся найти способ получать и стабилизировать соединение при давлении хотя бы 2–3 гигапаскаля, то это будет означать революцию не только для ракетного, но и автомобильного топлива. Предсказанное нами соединение универсальное, чистое и исключительно энергоёмкое», – прокомментировал новый результат компьютерного моделирования один из главных авторов статьи Артём Оганов, руководитель Лаборатории компьютерного дизайна материалов.
Возможность получения нового соединения доказана при помощи разработанного Артёмом Огановым метода предсказания кристаллических структур USPEX. На молекулярном уровне соединение представляет собой объёмную решётку из молекул воды с молекулами водорода внутри. H6O – это не кислород с шестью ковалентно связанными атомами водорода, напоминает Strf.ru, а брутто-формула для описания соединения, образованного молекулами воды и водорода.
Напомним, что предложенный Артёмом Огановым и его группой подход позволяет моделировать и сравнительно простые вещества, к примеру, хлорид натрия, и сложные органические молекулы. Так, в одной из статей, опубликованной в декабре 2013 года в журнале Science, группа учёных под руководством профессора Оганова доказала, что соединения NaCl3, NaCl7 Na3Cl, Na3Cl2 и Na2Cl, противоречащие классическим правилам химии, существуют и при определённых условиях среды термодинамически стабильны. Это предсказание в дальнейшем было подтверждено экспериментом.
Память формы мостам на пользу
«Программируемый» сплав для строительной индустрии разработали ученые Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий.
Никель-титановые сплавы «с памятью», применяемые сегодня, хороши для малых форм — например, из них изготавливаются оправы очков — однако затраты на сырье и обработку делают их непригодными для использования в строительстве. В то же время сплавы на основе железа гораздо более привлекательны в плане стоимости, но тоже не идеальны, поскольку для активации эффекта памяти их необходимо нагреть до 400 °C.
Но теперь группа исследователей во главе с Кристианом Лейненбахом разработала новый железо-марганцево-кремниевый сплав, эффект памяти которого активируется уже при температуре в 160 °C, что дает возможность использовать его вместе с бетоном и открывает перспективы для его применения в строительной индустрии.
Один из способов использования нового сплава — укрепление мостов. Вместо обычных, достаточно сложных систем предварительного напряжения в бетонные балки можно будет встроить усиливающие стержни из железо-марганцево-кремниевого сплава. В результате нагрева он будет пытаться вернуться к своей первоначальной форме внутри бетонной оболочки, и тем самым создавать усилие предварительного напряжения.
Пролеты моста можно будет усиливать целиком, пропуская через стержни из сплава электрический ток и тем самым нагревая их. Такой подход окажется проще и дешевле применяемых сейчас методов. Ожидается что по стоимости сплав будет сопоставим со стоимостью материалов на основе нержавеющей стали.
Сторож стволовых клеток ― гидрогель
Новый метод регенерации костной ткани при помощи гидрогелевых полимеров, способных удерживать стволовые клетки и воду, разработали ученые Рочестерского университета (США, штат Нью-Йорк).
Когда стволовые клетки используются для регенерации костной ткани, многие из них мигрируют с места «ремонта», что нарушает процесс заживления. Предложенный метод удерживает стволовые клетки на месте, поэтому восстановление ткани происходит лучше и быстрее. Когда же дело сделано, гидрогель исчезает.
Похожий метод уже используется для восстановления других типов тканей, в том числе хрящевой, но до сих пор не применялся в лечении поврежденных костей.
«Наш успех открывает двери для более сложных видов восстановления костной ткани. Например, теперь мы сможем точно определить место ремонта в надкостнице или наружной мембране костного материала», — поясняет доцент кафедры биомедицинской инженерии Даниэль Бенуа.
Полимеры, разработанные учеными, называются гидрогелями, поскольку удерживают воду, что необходимо для сохранения стволовых клеток живыми. Имитируя ткани организма, они не только способствуют заживлению, но и исчезают прежде, чем организм примет их за инородные тела и запустит защитную реакцию.
В ходе исследования стволовые клетки пересаживали на костную ткань подопытных мышей. Изучалось поведение клеток как внутри тела, так и в пробирках. Для чистоты эксперимента все живые клетки на костных фрагментах доноров были удалены, чтобы регенерация осуществлялась только силами стволовых клеток.
Чтобы следить за ходом исследования, стволовые клетки модифицировали путем вживления генов, приводящих к флуоресценции. Затем костный материал покрывали гидрогелем, содержащим меченные стволовые клетки. Наблюдения показали, что никакой ощутимой разницы в концентрациях стволовых клеток в естественных условиях и в образцах в пробирках нет, даже несмотря на то, что в теле животного стволовые клетки находились в располагающей к миграции среде, то есть подвергались воздействию энзимов и кровотока. Благодаря гидрогелю практически все стволовые клетки оставались на месте и успешно превращались в новую костную ткань.
Поскольку некоторые повреждения тканей восстанавливаются быстрее других, пишет Popmech.ru, необходимо было разработать еще и механизм, управляющий скоростью разрушения гидрогеля. Так вот контролировать время, за которое он должен исчезать, у ученых также получилось. Для этого они варьировали количество групп разлагаемых атомов внутри молекул полимеров.
Крысы способны сожалеть о своих поступках
Крысы могут испытывать чувство сожаления. Это установили ученые Университета Миннесоты (США). Ранее считалось, что подобное когнитивное поведение — исключительно человеческая прерогатива.
«Сожаление — это признание того, что вы совершили ошибку и что, поступив по-другому, можно было бы получить лучший результат. Самым сложным было отличить сожаление от разочарования, когда просто что-то идет не так хорошо, как вы надеялись. Ключом к пониманию различия между двумя эмоциями, стала возможность крыс выбирать, что им делать», — объясняет руководитель эксперимента профессор неврологии Дэвид Рэдиш.
В ходе эксперимента животных заставляли ждать определенные продукты. «Это как если бы вы стояли в очереди в ресторан. Если столика в китайском ресторане приходится ждать слишком долго, вы сдадитесь и пойдете в индийский ресторан через дорогу», — говорит Рэдиш.
Эксперимент получил название «Ресторанный ряд». Крысам предоставили несколько вариантов питания, но время работы каждого «ресторана» было жестко ограничено.
В результате выяснилось, что крысы готовы были ждать некоторых вкусов дольше, из чего ученые делали вывод, что животные имели индивидуальные предпочтения. Зная об этих предпочтениях, исследователи наблюдали, что грызуны иногда в спешке упускали возможность полакомиться любимой едой, и, понимая это, оказывались перед той едой, которая им не нравилась.
Когда человек испытывает сожаление, у него активизируется орбитофронтальная кора мозга. Ученые обнаружили схожую мозговую активность и у крыс, признавших свои ошибки. «Интересно то, что грызуны жалели не об упущенной выгоде, а о том, что неверно поступили», — добавляет Рэдиш.
Полученные данные, подытоживает Popmech.ru в информации, подготовленной на основе публикации в журнале Nature Neuroscience, помогут ученым понять, как именно сожаление влияет на принимаемые людьми решения.
Робототехника в России выходит на новый уровень
21-23 ноября в Олимпийском парке пройдет международный форум инноваций по робототехнике «Дни робототехники в г. Сочи». Дни робототехники – уникальная площадка, которая объединит международную и российскую научную элиту и экспертов отрасли, позволит государственному и частному сектору обменяться стратегическим видением ее развития, продемонстрирует миру достижения в области робототехники и научно-технический потенциал России.
В программе «Дней робототехники в г. Сочи»:
Форум объединит в себе протокольные мероприятия с участием членов Правительства РФ, научные конференции и образовательный нон-стоп марафон в формате фокус-сессий. Основная задача Форума – повышение качества и востребованности российской образовательной робототехники, создание условий для международного обмена опытом и успешной работы молодых научных кадров, сохранение и преумножение научного и технического потенциала нашей страны. Его итогом должна стать концепция по развитию роботехнических программ в образовании.
Среди ключевых мероприятий форума:
Всемирная олимпиада по робототехнике (World Robot Olympiad, WRO 2014) – ключевое событие в сфере образовательной робототехники. Участники состязаний – одаренные дети и подростки в возрасте от 8 до 17 лет, увлеченные инженерным творчеством и программированием.
В Олимпиаде примут участие представители более 50 стран, количество участников олимпийского движения исчисляется десятками тысяч.
Почетное право принять у себя Всемирную олимпиаду по робототехнике российская сборная завоевала в 2012 году, выиграв в конкурсе заявок у ведущих мировых технологических держав. Финал WRO Russia 2014 соберет в Сочи более 1 500 одаренных участников из 40 стран мира.
Проведение WRO Russia 2014 позволит России дать мощный стимул развитию образовательных программ по робототехнике в российских школах и ВУЗах, подготовке преподавательского состава, разработке программ поддержки на федеральном и региональном уровнях.
Посетители интерактивной выставки смогут познакомиться с передовыми разработками в области робототехники, принять участие в семинарах и мастер-классах, своими глазами убедиться, что роботы, сошедшие со страниц научной фантастики, занимают уверенное место в нашей повседневной жизни.
Открытый окружной робототехнический фестиваль «РобоФест-Юг» соберет порядка 500 школьников из южного федерального округа и других регионов России. В рамках фестиваля пройдут отборочные соревнования на Всероссийский робототехнический фестиваль «Робофест-2015» и деловая образовательная программа.
На мероприятии ожидается более 20 000 гостей, 3 000 участников соревнований и фестивалей, 750 делегатов деловой программы из более чем 50 стран.
Справка:
Организатором международного форума инноваций по робототехнике «Дни робототехники в г. Сочи» является Министерство образования и науки Российской Федерации.
Форум проводится при организационной поддержке Министерства связи и массовых коммуникаций РФ и Администрации Краснодарского края.
Исполнительная дирекция форума – Ассоциация предприятий индустрии детских товаров. Официальную поддержку Форуму оказывают: Правительство Российской Федерации, Совет Федерации ФС РФ, Государственная дума ФС РФ, Министерство промышленности и торговли РФ, Роскосмос.
В состав Оргкомитета и Научно-экспертного совета входят ведущие эксперты и ученые, институты развития, научные и образовательные организации, органы государственной власти и общественные организации.
Официальный сайт мероприятия: www.edurobotics.ru
miR-1202 ― «антидепрессивная» молекула
Небольшую молекулу, снижение уровня которой является маркером депрессивных состояний, обнаружили у человека и приматов ученые Университета Макгилла (Канада). Открытие поможет усовершенствовать методы лечения этого психического расстройства и разработать более эффективные антидепрессанты.
Депрессия — довольно распространенное заболевание. Несмотря на существование большого количества лекарств, подобрать эффективное средство зачастую можно только методом проб и ошибок.
Команда канадских ученых обнаружила, что измерение уровня молекулы miR-1202, присутствующей только у людей и приматов, поможет определить пациентов, восприимчивых к лечению антидепрессантами. Для проведения исследования были взяты образцы из Канадского банка мозга Дугласа Белла.
«Мы изучили образцы тканей мозга страдавших депрессией и сравнили с мозговыми тканями, когда-то принадлежавшим здоровым людям. Нам удалось обнаружить, что молекула микроРНК, известная как miR-1202, регулирует работу важного рецептора — нейротрансмиттера глутамата», — рассказывает доктор Густаво Туреки, профессор кафедры психиатрии Университета Макгилла.
Далее, в ходе клинических испытаний у пациентов, страдающих депрессией, замерили уровень miR-1202, который оказался снижен по сравнению с содержанием данной молекулы у здоровых людей. В процессе лечения заболевшие получали антидепрессант циталопрам. По мере улучшения состояния у них также наблюдалось повышение уровня miR-1202.
Несмотря на то, что антидепрессанты в целом достаточно эффективны, пишет Popmech.ru, ссылаясь на публикацию в журнале Nature Medicine, разные люди могут по-разному реагировать на лечение ими. «Снижение уровня miR-1202 не только укажет на депрессивное состояние, но и поможет определить пациентов, положительно реагирующих на лечение антидепрессантами», — добавляет доктор Туреки.
Надежда незрячих ― «умная» стимуляция сетчатки
Воспроизвести в лабораторных условиях активность, происходящую в сетчатке глаза при взгляде на движущийся объект, впервые удалось ученым Стэнфордского университета в Калифорнии (США). Это важный шаг к созданию технологии, которая позволит восстанавливать зрение слепым и слабовидящим людям.
Еще двадцать лет назад бионическое зрение было чем-то из разряда фантастики. Но в последние несколько лет на рынках США и Западной Европы появилась технология искусственного зрения, позволившая людям, больным пигментным ретинитом, начать частично видеть. Она позволяет слабовидящим самостоятельно находить дверь или даже прочесть крупную надпись, но водить машину, бегать по улице или увидеть лицо близкого человека с ее помощью, к сожалению, не получится.
Американцы работают над улучшением данной технологии, воздействуя на особые клетки сетчатки — нейронную ткань в задней части глаза, которая переводит свет в электрические сигналы, отправляемые в мозг.
«Для воспроизведения природного зрения современной технологии не достает точности. И хотя большая часть обработки визуальной информации происходит в мозге, некоторое количество данных обрабатывается ганглионарными клетками. Сетчатка содержит порядка 1−1,5 млн таких клеток как минимум в двадцати видах. Для получения более подробной информации о форме, цвете, глубине и движении требуется активация конкретного вида клеток в нужное время», — рассказывает профессор нейрохирургии и офтальмологии доктор И. Джей. Чичилински.
Новое исследование показало, что это достижимо при помощи структурированной электростимуляции.
Ученые под руководством доктора Лорен Джепсон сосредоточили свое внимание на зонтичных ганглионарных клетках сетчатки, отвечающих за обнаружение движения и распознавание его направления и скорости, уточняет Popmech.ru. Когда движущийся объект попадает в зрительное поле, в зонтичных клетках возникает волновая активность.
Нет комара – нет проблемы
Генетически модифицированные комары могут решить проблему борьбы с малярией, которая продолжает убивать сотни тысяч людей ежегодно. Эта идея, заключающаяся в контроле популяции комаров за счет генетических дефектов, вызывающих непропорциональное появление на свет насекомых различных полов, зародилась около 60 лет назад, однако на практике была реализована лишь сейчас.
Ученые Имперского колледжа Лондона (Великобритания) снабдили африканских малярийных комаров Anopheles gambiae геном слизевика, кодирующим производство фермента эндонуклеазы. Распознав определенную последовательность нуклеотидов в цепочку ДНК, эндонуклеаза разрезает эту цепочку. Благодаря удачному совпадению, целевая последовательность (сайт рестрикции) данной эндонуклеазы присутствует только в X-хромосомах комаров, где встречается очень часто. Фермент активируется во время формирования спермы насекомых — и «вырезает» большую часть будущих женских особей (которые, как известно, и являются кровососущими распространителями малярии).
Среди появившегося потомства мужского пола (доля которого составляет около 95%), половина унаследует этот ген. Это означает, что выпущенные из лаборатории генетически модифицированные комары способны резко сократить (а то и вовсе уничтожить) дикую популяцию. В ходе экспериментов ГМ-самцы, подсаженные в 5 различных садков, в которых уже обитали популяции из 50 особей мужского и 50 — женского пола, привели к резкому сокращению численности последних на протяжении жизни четырех поколений, а еще через пару поколений в четырех из пяти садков комары вымерли полностью.
Вполне реализуемы и другие варианты генетической модификации комаров, аналогичным образом действующие на Y-хромосому или же наследующиеся в 100% случаев. Теоретически, пишет Popmech.ru, один такой ГМ-комар, выпущенный в живую природу, может привести к исчезновению популяции Anopheles gambiae. Эти комары не являются ключевым видом в своей экосистеме, а «генетическое оружие», в отличие от инсектицидов, не затронет другие, не малярийные, виды комаров. Однако последствия уничтожения целого вида, который находится в основании пищевой цепочки, трудно предугадать.
«Джойстик для зрачков» создан
Технологию отслеживания взгляда, разработанную и адаптированную для использования в играх, анонсировала компания SteelSeries.
Новинка создана в партнерстве с компанией Tobii Technology, самым авторитетным разработчиком технологий распознавания взгляда. Первым результатом этого сотрудничества стал Sentry Eye Tracker — виртуальный тренажер, который анализирует движение глаз игрока, а затем предлагает ему наиболее рациональный вариант отслеживания ситуации.
SteelSeries Sentry Eye Tracker предлагает игрокам совершенно новый путь для улучшения навыков игры, который позволяет анализировать широкий спектр данных и учитывает степень сосредоточенности пользователя при взгляде на экран.
Определяя число фиксаций взгляда в минуту (FPM), Sentry отслеживает, как часто пользователь перемещает взгляд по экрану, — высокое значение этого параметра говорит о том, что геймер может обрабатывать большое количество информации. Показатель FPM имеет тот же тип корреляции, что и APM — число действий, выполняемых игроком за одну минуту.
Sentry Eye Tracker может использоваться не только для тренинга и анализа поведения игрока, но и может стать основой для разработки нового способа управления игрой — при помощи взгляда. Кроме того, SteelSeries и Tobii будут сотрудничать с другими компаниями-партнерами, чтобы сделать доступным отслеживание взгляда для многих игровых платформ. К примеру, Overwolf работает над применением Sentry для развития социальной составляющей игр, разрабатывая собственную программную надстройку. Она обеспечит пользователям SteelSeries Sentry постоянный доступ к их аккаунтам в социальных сетях и к интернет-сообществам, благодаря которым игроки смогут в режиме реального времени делиться своими успехами с друзьями и соперниками по виртуальным сражениям.
Popmech.ru отмечает, что Sentry Eye Tracker от SteelSeries станет доступен любителям игр в этом году.