Смоделирован титановый сплав с оптимальным модулем Юнга для медицинской имплантации

В Институте физики прочности и материаловедения СО РАН смоделировали новый титан-гафниевый сплав с оптимальным модулем Юнга для медицинских имплантатов. Моделирование показало, что добавление гафния снижает жёсткость сплава, сохраняя при этом его прочность и биосовместимость.
Это важный шаг к созданию имплантатов, упругость которых ближе к естественной кости и которые минимизируют риск деградации тканей.

Автор исследования старший научный сотрудник лаборатории физики нелинейных сред ИФПМ СО РАН Александр Бакулин поделился:

«В науке есть два пути получения новых материалов — это эксперименты и компьютерное моделирование. При проведении экспериментов потребуются сотни часов и дорогостоящее оборудование, прежде чем удастся прийти к заветной цели. С помощью методов компьютерного моделирования в сжатые сроки можно не только определить оптимальный состав материала, но и получить полную картину о процессах, протекающих в нём на атомарном уровне. Говоря иначе, эксперимент только отвечает на вопрос „что“, а результаты моделирования дают нам понимание, почему это произошло».

Для медицины критически важно получить низкий модуль Юнга: материал должен деформироваться подобно кости, чтобы избежать расшатывания имплантата и гибели остеобластов. Титановые сплавы остаются перспективными благодаря сочетанию механических свойств, а гафний снижает жёсткость сплава, сохраняя при этом необходимую прочность и биосовместимость.

Кроме того, в исследовании были изучены роль примесей — кислорода и водорода — и методы контроля диффузии через повышение барьеров или изменение прочности связей. В дальнейших планах — исследование высокоэнтропийных сплавов и силицидов с уникальными физико-техническими свойствами.

🗣 Российская академия наук в MAX 🗣

Наноалмазы улучшают качество материала для отверждения радиоактивных отходов
#Грани_РАН

Учёные Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского впервые предложили использовать синтетические наноалмазы в процессе обращения с радиоактивными отходами.

✏️Наноалмазы детонационного синтеза — частицы размером в несколько нанометров, которые получают путём взрыва углеродсодержащих веществ в специальных камерах. Это относительно недорогой материал, который, как показали исследования, способен улучшать характеристики материалов, используемых для безопасного захоронения отходов✏️

В лаборатории радиохимии ГЕОХИ РАН ранее показали перспективность минералоподобного магний-калий-фосфатного компаунда как вяжущего элемента для отверждения радиоактивных отходов. Авторы исследования предложили вводить в МКФ-компаунд наноалмазы для повышения его стойкости и сорбционной способности. Наноалмазы обладают развитой поверхностью, устойчивы к радиации и высоким температурам, поэтому они эффективны как сорбенты радионуклидов.

Добавление наноалмазов позволило снизить пористость МКФ-компаунда и повысить его механическую прочность, теплопроводность и устойчивость к выщелачиванию радионуклидов.

🗣 По данным учёных, оптимальный эффект достигается при добавлении примерно 1 мас. % наноалмазов и 20 мас. % порошка волластонита — природного игольчатого силиката кальция, применяемого для повышения прочности.

📝 Effect of Detonation Nanodiamonds on Physicochemical Properties and Hydrolytic Stability of Magnesium Potassium Phosphate Composite
Svetlana A. Fimina, Svetlana A. Fimina, Nataliya D. Chalysheva, Kseniya Y. Belova ,Andrey G. Kazakov,Sergey E. Vinokurov, Boris F. Myasoedov

🗣Российская академия наук в MAX🗣

Каким будет 2026 год?

Ежегодный прогноз «Россия и мир: 2026» подготовлен исследователями Института мировой экономики и международных отношений имени Е. М. Примакова РАН под руководством академиков РАН Александра Дынкина и Владимира Барановского.

Доклад состоит из трёх частей: глобальные тренды, экономика и внешняя политика. Главное внимание сфокусировано на проблемах, имеющих ключевое значение для обеспечения стабильного экономического и политического развития России на ближайшую и более отдалённую перспективу.

Так, авторы отмечают, что в 2025 году мировая экономика продемонстрировала устойчивость к экзогенным и эндогенным шокам разной природы, хотя темпы роста ВВП в ведущих центрах экономической активности несколько замедлились по сравнению с 2024 годом.

«Понижательное давление на темпы экономического роста оказали торговые войны, высокие цены на электроэнергию и природный газ в европейских экономиках, замедление притока мигрантов на рынок труда США, усиливающиеся дисбалансы в экономике Китая».

Исследователи выдвигают следующую авторскую оценку темпов роста ВВП в ведущих экономиках мира:

США:
2025 — 1,9–2,0 %
2026 — 1,8–2,1 %

Китай:
2025 — 4,6–4,9 %
2026 — 4,0–5,0 %

Еврозона:
2025 — 1,1 %
2026 — 1,0 %

Россия:
2025 — 0,6–1,0 %
2026 — 0,7–1,5 %

Полный список стран доступен на стр. 7.

В числе главных экономических рисков года — взрыв пузыря бигтеха на фондовом рынке, отложенный эффект торговых войн, а также потенциальное банкротство компаний реального сектора и финансовых структур.

📝 Читать доклад

🗣Российская академия наук в MAX🗣

Учёные разработали методику оценки адаптационных резервов человека в коротких экспедициях
#Грани_РАН

Сотрудники Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН провели комплексные исследования особенностей приспособительных реакций гормональной и иммунной системы участников экспедиционных рейсов «Арктического плавучего университета».

💡 Одной из ключевых задач исследователей стал поиск биомаркеров, отражающих адаптационный резерв и успешность адаптации участников экспедиции. Учёные взяли за основу парные соотношения уровней анаболических и катаболических гормонов в слюне — дегидроэпиандростерона/кортизола и тестостерона/кортизола.

🗣Гормоны слюны реагируют в экспедиционных условиях, динамика очень хорошая. Это заметно даже на небольших выборках по результатам двух экспедиций. Оба индекса — ДГЭА/кортизол и тестостерон/кортизол — повышаются с середины рейса и остаются достаточно высокими до конца экспедиции. У большей части команды — и у мужчин, и у женщин — была заметна такая реакция. Это, можно сказать, эустресс — положительный стресс, который в основе своей характеризуется повышением адаптационных резервов к концу рейса🗣, — рассказала старший научный сотрудник лаборатории эндокринологии ФИЦКИА УрО РАН Александра Елфимова.

📝 Использование такой методики анализа было продиктовано короткими сроками экспедиций — их средняя продолжительность составляет около трёх недель. Отследить явные изменения в динамике соотношений гормонов в крови за такой срок невозможно, однако в слюне представлены свободные формы гормонов, более активные и динамично меняющиеся из-за стрессовых факторов.

🗣Российская академия наук в MAX 🗣

Учёные впервые экспериментально продемонстрировали генерацию импульсов терагерцового излучения при сверхбыстром оптическом разряде вакуумного фотодиода
#Грани_РАН

Исследователи из ИОФ РАН совместно с коллегами впервые зарегистрировали терагерцовое излучение из вакуумного фотодиода, облучаемого наклонно падающими ультракороткими лазерными импульсами.

💡 В рамках работы были построены полуаналитическая и численная модели с возможностью управления основными характеристиками — геометрией электродов, прикладываемым полем, плотностью испускаемого заряда, углом падения инициирующего фотоэмиссию излучения.

🗣 Для экспериментальной проверки была собрана установка, в которой лазерное излучение титан-сапфирового лазера с ультракороткой длительностью наклонно падало на поверхность катода – медной плоской пластины, что вызывало электронную эмиссию.

📊 Затем внешним постоянным полем электроны ускорялись и резко тормозились в тонком слое диэлектрика — кварцевой пластины, на которую была нанесена проводящая плёнка оксида индия-олова с высоким пропусканием ТГц и оптического излучения.

⭐️ Учёные доказали, что энергию и другие параметры излучения можно гибко настраивать, меняя угол падения лазерного излучения, напряжённость ускоряющего электрического поля или плотность испускаемого заряда. Разработанный метод позволит создавать компактные и недорогие источники ТГц-излучения, востребованные в медицинской диагностике, системах
безопасности и материаловедении.

📝 Результаты исследования опубликованы в статье Pulsed THz radiation under ultrafast optical discharge of vacuum photodiode (A. Ushakov, K. Mamaeva, L. Seleznev, G. Rizaev et al.).

🗣Российская академия наук в MAX 🗣

«Любой настоящий этнограф не может без поля»

Со времён Великого посольства Петра I научная экспедиция остаётся самым надёжным способом пополнения знаний о странах и народах. Заместитель директора Кунсткамеры по научно-организационной работе Татьяна Киссер отправилась в Арктику — к кочевникам Большеземельской тундры, в гости к семье, с которой она уже работала в предыдущих экспедициях.

В планах — не только исследование маршрута и самого феномена кочевья, но и запись ритмограмм женщин и детей. Ритмограммы позволяют увидеть реальную картину движения: сколько раз использовались чайник, топор и другие предметы повседневного быта.

Директор Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН академик Андрей Головнёв отметил:

«Серьёзная экспедиция — это именно погружение. Это не просто превращение, как игра, — это возможность увидеть мир глазами другого и, более того, себя глазами другого. Вот настолько ты как будто в зеркале оказываешься в другой культуре».

⭐️ Узнать больше о жизни музея, с которого началась история отечественной науки — Кунсткамеры, — можно онлайн. Все части проекта «Кунсткамера. Вертикальный музей», снятого телеканалом «Россия-культура», уже доступны для просмотра.

🗣Российская академия наук в MAX🗣