💡 Ученые Физического института имени П.Н. Лебедева РАН исследовали, как меняется структура плазмы в наносекундном искровом разряде в воздухе при снижении давления от атмосферного до единиц Торр. Эксперименты выявили пороговый характер формирования микроскопических плазменных каналов и условия возникновения высокоионизованной плазмы вблизи катода. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

➡️ Искровые разряды при атмосферном давлении часто распадаются на тонкие высокоионизованные плазменные нити диаметром порядка 20 мкм. Однако влияние пониженного давления на эту микроструктуру оставалось недостаточно изученным, несмотря на его важность для моделирования разрядов и молниевых процессов.

Ученые провели серию экспериментов с наносекундным искровым разрядом в воздухе при давлениях 100-760 Торр, используя пикосекундное лазерное зондирование. Это позволило восстановить распределения концентрации электронов плазмы с пространственным разрешением 2-3 мкм.

✔️ Было показано, что процесс микроструктуризации имеет пороговый характер по давлению: при 760–400 Торр формируются микроскопические плазменные каналы, тогда как при ~300 Торр разряд становится однородным.

✔️ При давлениях 100–200 Торр высокоионизованная плазма формируется на боковой поверхности катода и состоит преимущественно из ионизованных паров меди, что указывает на доминирующую роль взрывной электронной эмиссии. При дальнейшем снижении давления этот режим исчезает.

✔️ Важным результатом работы стало обнаружение того, что скорость ионизационной волны (~10⁷ см/с), зарождающейся в прикатодной плазме, слабо зависит от давления, тогда как время развития плазменных каналов увеличивается при его снижении. Это позволяет объяснить структурные переходы, наблюдаемые в результирующем канале разряда.

«Наша работа впервые систематически показывает, как давление воздуха управляет переходом от мелкомасштабной филаментации к образованию однородного плазменного канала. Обнаруженные пороговые эффекты — ключ к пониманию того, при каких условиях в разряде возникает сложная микроструктура, а при каких — нет. Это важно как для фундаментальной физики газового разряда, так и для прикладных задач, например, управления генерацией металлических наночастиц в низкотемпературной плазме», — комментирует руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ФИАН Егор Паркевич

📌 Результаты опубликованы в журнале Physical Review E
📰 Подробнее — в материале газеты «Коммерсант»

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #инженерныенауки

⚡️ Продлен срок представления финансовых отчетов по конкурсам РНФ

Российский научный фонд сообщает о продлении срока подачи финансовых отчетов по текущим конкурсам.

‼️ Финансовые отчеты по конкурсам Российского научного фонда представляются до 17:00 (мск) 16 февраля 2026 года.

Формы отчетов доступны координаторам организаций в ИАС РНФ.

🔗Подробная информация и конкурсная документация представлены в разделе «Конкурсы» официального сайта РНФ

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #конкурсыРНФ #новости_Фонда

💡 Химики Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН получили новый фототермический наноматериал на основе гибридных наночастиц, включающих монослои дисульфида молибдена и молекулы аминокислоты аргинина. Показано, что материал эффективно преобразует ближнее инфракрасное излучение в тепло и сохраняет стабильность при многократных циклах нагрев–охлаждение. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

➡️ Фототермическая терапия — перспективный малоинвазивный метод лечения, основанный на способности материалов поглощать излучение ближнего ИК-диапазона и локально преобразовывать его в тепло. Для дальнейшего развития этого подхода необходимы новые биосовместимые фототермические агенты, устойчивые в водных средах и эффективные при низких концентрациях.

Ученые синтезировали гибридное соединение, в котором отрицательно заряженные монослои дисульфида молибдена (MoS₂) регулярно чередуются с молекулами гидрата L-аргинина, формируя устойчивые наночастицы. Были получены низкоконцентрированные (несколько ppm) водные суспензии материала и исследованы их фототермические свойства при лазерном облучении в ближнем ИК-диапазоне.

✔️ Показано, что наночастицы эффективно преобразуют ИК-излучение в тепло сразу в двух окнах биологической прозрачности тканей и жидкостей организма.

✔️ Кроме того, полученный материал сохранял свойства при повышенной температуре и многократном лазерном циклировании, что указывает на его высокую структурную устойчивость.

«Структурные и физические свойства делают полученный материал перспективным для использования в медицине в качестве биосовместимого фототермического агента при проведении противоопухолевой иантибактериальной терапии за счет гипертермического воздействия на вредные клетки и микроорганизмы при облучении ИК-лазером областей, содержащих предварительно введенные наночастицы наноматериала. Дополнительно можно отметить доступность и низкую стоимость исходных компонентов. Кроме того, материал можно рассматривать как биосовместимую платформу для разработки многокомпонентных систем, содержащих добавки лекарственных препаратов, способных высвобождаться за счет фототермического нагрева», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Александр Головешкин, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН

📌 Результаты опубликованы в Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
📰 Подробнее — на сайте Российского научного фонда

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия

💡 Ученые из ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии и СПбГУ впервые подробно описали строение азотфиксирующих клубеньков редкого реликтового растения вавиловии прекрасной (Vavilovia formosa) при взаимодействии с разными почвенными бактериями. Работа выявила высокую специфичность симбиоза и ранее неизвестные ультраструктурные особенности клубеньков. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

➡️ Бобовые играют ключевую роль в устойчивом сельском хозяйстве благодаря способности фиксировать атмосферный азот, однако для редких и реликтовых видов механизмы симбиоза изучены слабо. Вавиловия прекрасная — редкое многолетнее растение высокогорий Кавказа, Армении, Ирана и Ирака, отличающееся уникальными морфологическими и экологическими особенностями и близкое к предполагаемому центру происхождения гороха. Благодаря сходству по числу хромосом с горохом и другими представителями трибы Fabeae вавиловия рассматривается как модель для изучения эволюции бобовых, однако строение ее азотфиксирующих клубеньков до недавнего времени оставалось неизученным.

Ученые впервые исследовали микроскопическое и ультраструктурное строение клубеньков вавиловии, сформированных при взаимодействии с различными штаммами бактерий рода Rhizobium.

✔️ При инокуляции штаммом R. leguminosarum sv. viciae Vaf-12 формировались клубеньки с типичной для бобовых структурой, соответствующей эффективному симбиозу.

✔️ Другие штаммы вызывали выраженные аномалии: разрушение бактероидов и их выведение в вакуоль (штамм R. leguminosarum sv. viciae TOM), преждевременное старение клубеньков (R. leguminosarum sv. viciae Vaf-108) и избыточное накопление крахмала (штаммом R. ruizarguesonis 1026).

Полученные результаты указывают на выраженную специфичность взаимодействия с различными штаммами R. leguminosarum, вероятно связанную с условиями произрастания вавиловии в горных районах и географической изоляцией.

«Данные задают направление для дальнейших исследований, которые связаны с эволюцией P. sativum и установлением эволюционного положения V. formosa, поскольку вавиловия представляет собой уникальную модель для изучения эволюции симбиоза бобовых культур», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Анна Цыганова, доктор биологических наук, главный научный сотрудник ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии

📌 Результаты опубликованы в журнале Plants
📰 Подробнее — на сайте Российского научного фонда

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #сельскоехозяйство

💡 Экологи Института леса имени В.Н. Сукачева СО РАН и Сибирского федерального университета показали, что после сильных летних дождей в сибирских лесах резко возрастает выделение углекислого газа из почвы, причем масштаб эффекта зависит от типа напочвенного покрова. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

➡️ Леса играют ключевую роль в глобальном углеродном цикле: в таежных экосистемах более 60 % углерода сосредоточено в почве. Исследования показали, что за последние 30 лет количество углерода, поглощенного северными лесами, сократилось на 36%. Значительную роль в этих процессах играет эффект Бирча — резкие выбросы углекислого газа из почвы после сильных дождей, «нагревающие» атмосферу. Явление было открыто в середине прошлого века, однако до сих пор недостаточно изучено для лесов разных типов.

Ученые провели полевые наблюдения в двух типах сосняков в районе обсерватории ZOTTO в Красноярском крае: один был покрыт лишайниками, а другой — зеленым мхом. С июня по сентябрь 2024 года с помощью инфракрасного газоанализатора измеряли потоки CO₂ из почвы, обменные газовые потоки, а также температуру и влажность грунта на глубине 5–10 см.

✔️ Авторы выяснили, что на лишайниковых участках после сильных дождей выделение углекислого газа увеличивалось в среднем в 4,5 раза, а на восстановление первоначальных показателей требовалось до 13 часов.

✔️ В лесах, покрытых зеленым мхом, выбросы возрастали лишь в 2,5 раза и возвращались в норму уже через 3 часа. Разницу ученые объяснили тем, что мох эффективнее изолирует почву от атмосферы. Дополнительно установлено, что в лишайниковых лесах почва сильнее колеблется по температуре и в среднем теплее летом, что также усиливает выбросы углерода.

🌳 Полученные данные помогут прогнозировать реакцию лесов на изменения климата. Это необходимо для разработки рекомендаций по рациональному использованию природных лесных территорий, чтобы сохранить их основную биологическую функцию по захвату и длительному хранению углекислого газа атмосферы. 

«Мы продолжим изучать обменные потоки углерода в слое напочвенного покрова, а также эффект Бирча в сибирских лесах. На следующем этапе мы проведем исследования на нарушенных участках леса, которые пострадали от крупных пожаров, вырубки или подверглись комбинированному действию этих факторов. Например, на вырубленных территориях нет крупных деревьев, но остается напочвенный покров. Важно понять, какие газообменные процессы в ней происходят», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Анастасия Махныкина, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории экспериментальной и прикладной экологии Института леса имени В.Н. Сукачева Сибирского отделения РАН, старший научный сотрудник лаборатории биогеохимии экосистем СФУ

📌 Результаты опубликованы в журнале «Лесоведение»
📰 Подробнее — в материале ТАСС

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #биология

🔥 РНФ проведет пресс-конференцию, посвященную трендам на стыке науки и бизнеса
 
В рамках совместного проекта МИА «Россия сегодня» и Российского научного фонда состоится пресс-конференция, приуроченная ко Дню российской науки. Мероприятие будет посвящено ключевым трендам и передовым отечественным исследованиям и разработкам, которые ведутся совместно с технологическими компаниями в области регенеративной медицины, фотоники, нефтехимии, а также цифровизации транспортной сферы.

Ведущие ученые расскажут об опыте взаимодействия с бизнесом и первых совместных проектах, направленных на внедрение научно-обоснованных технологий на крупнейшие предприятия страны.
 

Трендовые области науки, а также конкретные исследования и разработки представят:
 
🔵Антон Максимов, академик РАН, доктор химических наук, директор Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН
🔵Григорий Соколовский, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН
🔵Илья Сыркин, кандидат технических наук, доцент кафедры информационных и автоматизированных производственных систем Кузбасского государственного технического университета имени Т.Ф. Горбачева
🔵Анастасия Шпичка, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией прикладной микрофлюидики Института регенеративной медицины Сеченовского университета

📌 Когда: 4 февраля, 13:00 (мск)
📌 Где: Москва, Зубовский бульвар, дом 4

🔗Подробная информация представлена на сайте пресс-центра.

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новости_Фонда

🎨 Вихрь, воронка или карьер с полезными ископаемыми? Узнаем в фотопроекте РНФ «Цвета науки»

Наш новый цвет — гетероциклический кислотный

При диабете в крови образуется слишком много глюкозы: сахара прилипают к важным веществам в теле, из-за чего не только портятся кожа и сосуды, но и ухудшается работа почек, образуются незаживающие раны и возникают другие неприятные осложнения. Чтобы предотвратить это, исследователи из Химико-фармацевтического центра ХТИ УрФУ синтезируют вещества, которые могут эффективнее существующих лекарств справляться с проблемой.

На фото — соединение под ультрафиолетом, состоящее из полициклических азагетероциклов. Это молекулы из углеродных колец, в которых несколько атомов углерода заменены на азот. Такие вещества оказались способны подавлять вредное «прилипание» молекул глюкозы к гемоглобину и коллагену. Также соединения снизили активность фермента, который разрезает сложные углеводы до глюкозы, приводя к повышению ее уровня в крови. Благодаря этому новые молекулы могут стать основой для разработки препаратов против осложнений сахарного диабета второго типа, нейродегенеративных заболеваний и некоторых видов злокачественных опухолей.

🔗 Подробности — в карточке проекта.
📸 Автор фото – Сергей Андров и Ева Берснева / УрФУ

⚡️ Напоминаем, что вы можете предложить свой «цвет науки» через специальную форму. Лучшие идеи войдут в палитру проекта, будут опубликованы на сайте Фонда и представлены на ведущих научных и научно-популярных площадках страны!

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #цвета_науки_РНФ

💡 Исследователи Университета ИТМО и ОИЯИ разработали теоретическую методику для определения степени и направления «закрученности» электронных и ионных пучков с орбитальным угловым моментом. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

➡️ Закрученные (вихревые) пучки частиц с орбитальным угловым моментом рассматриваются как перспективный инструмент для квантовых технологий, литографии и прецизионной диагностики вещества. Однако существующие методы определения параметров таких пучков хорошо работают лишь в низкоэнергетическом диапазоне и плохо масштабируются на условия современных ускорителей.

Ученые предложили использовать дифракцию вихревых пучков на апертурах специальной формы. Показано, что если пропустить пучок через треугольное микроскопическое отверстие, осевая симметрия дифракционной картины нарушается, и на детекторе формируется характерный узор из ярких точек. Анализ его структуры позволяет определить как степень закрутки пучка, так и ее направление.

✔️ Метод подтвержден численным моделированием для идеализированных пучков Бесселя и для физически реализуемых пучков Лагерра-Гаусса с винтовой структурой.

✔️ Авторы получили практические формулы и таблицы, позволяющие рассчитать размер треугольного отверстия, расстояние до детектора и требования к разрешению оборудования в зависимости от типа частиц и их энергии.

⚛️ В перспективе метод может стать важным инструментом онлайн-мониторинга пучков на ускорительных комплексах, а также просвечивающей электронной и ионной микроскопии для исследования магнитных свойств материалов.

«Новизна нашей работы в том, что мы первые предложили метод детектирования “закрутки” электронов и ионов, который работает при высоких (релятивистских) энергиях. Раньше аналогичные подходы активно изучались для света — фотонов, или для электронов, но с низкой энергией. А в том диапазоне, где работают современные ускорители, не было простого способа определить параметры таких частиц. Наша методика заполняет эту пустоту. Мы диагностировали именно высокоэнергетические пучки, получение которых само по себе является сложной задачей», — рассказал инженер физического факультета и студент магистерской программы «Квантовые материалы» ИТМО Максим Максимов

📌 Результаты опубликованы в журнале Physical Review A
📰 Подробнее — в материале ТАСС

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #физика