Адрес e-mail:

Наука в МФТИ. Дайджест. 12–24 мая

Физтехи разработали способ стабилизации спутников 

Россия расширяет группы спутников дистанционного зондирования Земли. Их работа требует современных автоматических систем для проведения съемки определенных регионов планеты с высоким пространственным разрешением. Сотрудники кафедры аэрофизической механики и управления движением МФТИ разработали способ управления спутниками следующего поколения. Они изучили возможности использования гироскопов с одноподвижным контрольным моментом (CMG) для стабилизации спутников. В работе рассматривается ситуация с неполным вращением CMG, когда гироскопы имеют различный угловой момент. Авторы предложили алгоритмы управления, которые можно применять в этой ситуации для стабилизации спутника. Результаты опубликованы в журнале Control systems of moving objects.


Найдены источники нейтрино

Обсерватория IceCube постоянно собирает информацию о наблюдениях астрофизических нейтрино высоких энергий. Однако источники нейтрино до сих пор неизвестны. Ученые из МФТИ совместно с коллегами из ИЯИ РАН и ФИАН исследовали корреляции зарегистрированных нейтрино и вспышек радиоизлучения в центрах галактик. Оказалось, что эти события очень хорошо совпадают во времени, вероятность случайного совпадения составляет всего 0,2%. Нейтрино высоких энергий, вероятно, образуются в центральных парсекулярных областях галактик, либо в протон-фотонных взаимодействиях на аккреционном диске черной дыры. Результаты опубликованы в журнале The astrophysical journal.

Иллюстрация. Регистрация нейтрино. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ


Разработаны новые флуоресцентные наночастицы

Флуорофоры с широким диапазоном возбуждения и возможностью многоцветной флуоресценции необходимы для наблюдения за белками в живых клетках. Ученые МФТИ совместно с коллегами из ФНКЦ физико-химической медицины и Федерального медико-биологического агентства разработали флуоресцентные нанокластеры из золота и кадмия. Размеры полученных структур не превышают 1,6 нм. Они стабилизируются с помощью бычьего сывороточного альбумина (BSA). Среднее число атомов металла на каждую молекулу BSA оказалось равно 15 для BSA-Au; 40 для BSA-Cd; 9 атомов Au и 26 Cd для биметаллических Au-Cd. Нанокластеры продемонстрировали большие спектральные сдвиги — более 130 нм. Для человеческих клеточных линий HEp-2 и L41 нанокластеры как из Au, так и из Cd в комплексе с BSA были менее токсичными по сравнению с популярными красками. Результаты работы опубликованы в журнале Materials and Design.


Ученые из МФТИ нашли оптимальный для пересева возраст стволовых клеток

Индуцированные человеческие плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) стали незаменимой платформой для изучения сердечно-сосудистых заболеваний человека и их лечения. Сотрудники лаборатории биофизики возбудимых систем МФТИ изучили способность ИПСК формировать функциональную ткань, которая может стабильно проводить волну возбуждения. Для этого клетки собирали и высевали в разные дни периода созревания. Проводимость возбуждения в образце изучалась с использованием оптического картирования. Оказалось, что клетки, перенесенные до 20-го дня дифференцировки, были способны организовать функциональную ткань, а более старые клетки — нет. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Иллюстрация. Окно возможностей. Дизайнер — Дарья Сокол , пресс-служба МФТИ


В МФТИ создали ползающего по стенам робота

Сотрудники кафедры теоретической механики разработали систему управления ползающим по стенам роботом. Робот прилипает к поверхности аэродинамически, используя насос. Построена математическая модель робота и исследованы условия его равновесия на произвольно ориентированной плоскости. Для оптимизации энергопотребления предложен алгоритм адаптивного управления аэродинамическим насосом. Результаты проверены экспериментально. Работа опубликована в журнале Robotics.


Изучены особенности в плазме холловского двигателя

Сотрудники МФТИ и Центра Келдыша изучили структуру высокочастотных колебаний в плазме холловского двигателя. Авторы экспериментально исследовали разряд в двух различных режимах: «струи» и «колокола». Исследуемые разряды отличаются геометрической формой плазменного факела и основными интегральными характеристиками двигателя, такими как эффективность анода, движущая сила и удельный импульс. Исследования в основном проводились в диапазоне частот от 5 до 150 МГц. Оказалось, что колебания представляют собой набор гармоник азимутальной волны, которые распространяются в направлении, совпадающем с направлением дрейфа электронов, и подчиняются почти линейному дисперсионному соотношению. Найдена явная корреляция между спектральным составом волн и типом режима разряда. Результаты опубликованы в журнале Plasma thrusters.


Ученые разработали алгоритм персональной параметризации модели сердца

За последние полвека математические модели электрофизиологии сердца прошли долгий путь с точки зрения сложности, точности и области применения. Недавние достижения в области компьютерной электрофизиологии сердца делают возможным применение компьютерных моделей при лечении благодаря персонализации геометрии ткани и ориентации волокон. Сотрудники лаборатории физиологии человека МФТИ совместно с коллегами из Казанского университета и Университета Джорджа Вашингтона разработали новую модификацию алгоритма для определения персонализированных параметров электрофизиологической модели кардиомиоцитов на основе набора экспериментального потенциала действия человека, зарегистрированного при разных значениях сердечного ритма. Чтобы найти решение в стационарном состоянии, оптимизированный алгоритм выполняет одновременный поиск по пространствам параметрических и медленных переменных. Оказалось, что для эффективной сходимости требуется несколько модификаций алгоритма. Для обеспечения высокого качества модели требовалось отношение сигнал/шум свыше 28 дБ в эксперименте. Алгоритм был проверен по данным оптического картирования потенциала действия желудочков человека и профиля экспрессии мРНК донорских сердец. Результаты опубликованы в журнале Plos One.


Ученые исследовали передаточную функцию электрохимического преобразователя

Разработка электрохимических преобразователей параметров движения является быстро развивающейся областью микросистемной технологии и инжиниринга. Линейные и вращательные датчики, основанные на обнаружении электрохимического сигнала, успешно используются в наземных и водных сейсмических системах в качестве регистрирующего устройства как части распределенного сбора данных системы. Сотрудники МФТИ совместно с коллегами из ООО «Сейсмотроника» изучили электрохимическую часть передаточной функции преобразователя с сетчатыми электродами. Авторы смоделировали процессы переноса и показали обработку механического сигнала во времени. Также была непосредственно измерена электрохимическая часть передаточной функции преобразователя. Расчеты показали хорошее согласие с экспериментом. Метод априорной оценки электрохимического КПД элемента независимо от того, в какую гидромеханическую колебательную систему он встроен, чрезвычайно важен для разработки микроэлектронных электрохимических устройств. Результаты опубликованы в журнале Journal of electroanalytical chemistry.


Ваше мнение о дайджесте, а также информацию о своих статьях, выступлениях и проектах для публикации в последующих выпусках можно присылать на почту nebolsina@phystech.edu. Дайджест выходит раз в две недели. Следующий — 8 июня.



Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях