RTU MIREA1 создан в рамках проекта «Дежурный по планете» при поддержке Фонда содействия инновациям на платформе компании «Геоскан». Университет получил финансирование в 2022 году, а 5 ноября 2024 года спутник отправился в космос на ракете «Союз-2.1б».Спутник работает на солнечных батареях, умеет ориентироваться в пространстве с помощью специальных датчиков и моторчиков. На нем установлены два радиоканала: один для передачи простых команд и телеметрии, другой — для быстрой пересылки снимков и других данных. Позывной спутника — RS51S.На борту три главных прибора. Первый — камера, которая снимает Землю. Качество снимков не очень высокое (одна точка на фото — это примерно 320 метров на местности), но этого достаточно, чтобы изучать облака или грубо определять, куда смотрит спутник. Второй прибор — приемник сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. С его помощью изучается ионосфера — слой атмосферы, который меняется при землетрясениях, извержениях вулканов, а также влияет на распространение радиоволн. Третий прибор — передатчик для экспериментов со связью между спутниками.«Данные со спутника помогут студентам лучше понять радиотехнику на практике, например, изучая ионосферу, которая чувствительна к разным природным процессам. Надеемся, что наши студенты и выпускники внесут свой вклад в эти исследования», — рассказывает Святослав Литвинов, кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектронных систем и комплексов РТУ МИРЭА.Спутник рассчитан на три года активной работы. Все это время студенты РТУ МИРЭА и радиолюбители всей страны смогут принимать с него данные, анализировать снимки и изучать, как радиоволны проходят через атмосферу. Это первый собственный спутник университета, который готовит специалистов для космической отрасли. Также за спутником можно следить через открытые сервисы СОНИКС и SatNOGS. В разработке полезной нагрузки принимали участие не только преподаватели и студенты института радиоэлектроники и информатики, но и школьники — учащиеся Детского технопарка «Альтаир».«Мы готовим специалистов для космической промышленности, и запуск RTU MIREA1 — важный шаг в этом направлении. Студенты не просто изучают теорию, а работают с реальным спутником: принимают сигналы, обрабатывают снимки. Такие проекты повышают качество образования и интерес к инженерным профессиям», — комментирует Станислав Кудж, ректор РТУ МИРЭА. Кроме того, у спутника есть побочный, так сказать необъявленный эксперимент. Дело в том, что ввиду ограниченного бюджета на спутник устанавливалась электронная компонентная база земного исполнения, без повышенной радиационной защиты. Поэтому еще одна задача заключается в практической проверке времени функционирования незащищенных микросхем и чипов в условиях космической радиации.Полное техническое описание спутника RTU MIREA1 опубликовано в журнале «Успехи современной радиоэлектроники».

Разработка технологии получения керамики с заданными целевыми и нецелевыми свойствами — это особенная, очень интересная научная задача. Целевым свойством для люминесцентной керамики считается спектральный состав излучаемого света. Сопутствующие — твердость, микроструктуру, пористость — можно менять, подбирая способы получения порошков, температуру их отжига, метод и температурный режим спекания керамики. Существенно изменить свойства материала может добавление даже небольшого количества редкоземельных элементов. Ключевую роль играют электронная структура их атомов и способность способны занимать различные кристаллографические позиции и адаптироваться к локальному окружению за счет изменения координационного числа и степени ковалентности связей. Работая в этом направлении, коллектив авторов из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева совместно с коллегами из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова создал и исследовал керамический материал на основе ортониобата гадолиния. Статья опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds. В качестве основы ученые выбрали ортониобат гадолиния (GdNbO₄) со структурой фергюсонита. Это соединение известно своими люминесцентными свойствами. В чистом виде оно излучает свет в синей области спектра. Для изучения возможности изменить длину волны излучаемого света и особенностей переноса энергии между центрами люминесценции матрицы и редкоземельных элементов материал модифицировали путем введения четырех редкоземельных элементов: европия (Eu³⁺), самария (Sm³⁺), тербия (Tb³⁺) и эрбия (Er³⁺). Изображения порошков (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа : а – образец 1, температура прокаливания 1000 °C; б – образец 2, температура прокаливания 1100 °C; в – образец 3, температура прокаливания 1180 °C. На вставках показаны кривые дифференциального распределения частиц / © Journal of Alloys and Compounds Итоговая формула полученного твердого раствора: (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄. Доля легирующих элементов составляет около 4% от катионной подрешетки. Рентгеноструктурный анализ подтвердил, что все образцы относятся к моноклинной сингонии со структурой фергюсонита (пространственная группа I2/a), а внедрение добавок не приводит к существенным изменениям основной кристаллической решетки. Фотографии керамики (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ / © Journal of Alloys and Compounds Для получения керамики с заданной структурой и свойствами авторы применили комбинированный технологический подход, включающий жидкофазный синтез порошков и одноосное горячее прессование. Исходные компоненты осаждали из растворов, что позволило обеспечить гомогенизацию смеси на молекулярном уровне и получить тонкодисперсные порошки субмикронного размера. Такой подход способствует более равномерному распределению элементов и создает предпосылки для формирования плотной и однородной микроструктуры керамики. Микроструктура и гранулометрический состав (вставки) керамических образцов (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ / © Journal of Alloys and Compounds Порошки подвергали одновременному нагреву и давлению (225 кг/см²). Этот метод позволяет получать образцы с плотностью, приближающейся к плотности монокристаллов, и высокими механическими характеристиками без использования спекающих добавок, которые могут негативно влиять на люминесцентные свойства. Оптимальные параметры процесса авторы определили экспериментально. Наилучшие механические характеристики продемонстрировал керамический образец, спеченный при температуре 1220 °C, давлении прессования 225 кг/см², времени спекания 60 мин. Исходный порошок прокаливался при температуре 1180 °C. Исследование спектров возбуждения и люминесценции показало, что активация керамики ионами Eu³⁺, Sm³⁺, Tb³⁺ и Er³⁺ изменяет цвет свечения исходной матрицы с синего на красно-оранжевый. Это изменение обусловлено переносом энергии между центрами люминесценции матрицы (группы NbO₄) и ионами редкоземельных элементов. Эволюция координат цветности CIE керамики (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ при различных длинах волн возбуждения (1 – λ ex = 260 нм, 2 – λ ex = 395 нм) в сравнении с координатами CIE GdNbO 4 / © Journal of Alloys and Compounds Механизм свечения можно представить следующим образом. При возбуждении в области собственного поглощения групп NbO₄ (длина волны 260 нм) энергия передается от матрицы к ионам редкоземельных элементов. В конечном счете энергия концентрируется на ионах европия (Eu³⁺), переходы которых доминируют в спектре излучения, создавая интенсивную полосу около 613 нм. Интенсивность свечения зависела от температурных условий синтеза. Увеличение температуры прокаливания порошка и спекания керамики приводит к росту размера зерен и плотности материала. Это сокращает протяженность структурно искаженных границ зерен, где обычно располагаются центры тушения люминесценции. В результате интенсивность люминесценции образца, обработанного при максимальной температуре, выросла на 38% по сравнению с образцами, полученными при более низких температурах. Помимо оптических характеристик, для практического применения важны механические параметры материала. Оптимальный образец показал сопоставимые с другими ортониобатами редкоземельных элементов микротвердость, модуль Юнга и трещиностойкость. Высокая плотность и низкая пористость керамики обеспечивают устойчивость материала к механическим нагрузкам. Сравнение с образцами, полученными традиционным спеканием, показывает преимущество метода горячего прессования с точки зрения энергозатрат и времени при сохранении высоких характеристик. Сочетание устойчивости к внешним воздействиям и способности преобразовывать излучение в видимый свет определяет потенциальные области использования материала: Космические исследования. Материал перспективен для дозиметрии жесткого ионизирующего излучения. Механическая прочность важна для эксплуатации в условиях бомбардировки частицами. Химическая промышленность. Низкая пористость обеспечивает устойчивость к агрессивным средам, где обычная электроника может выйти из строя. Оптоэлектроника. Керамика может использоваться как компонент при изготовлении светодиодов белого света, а также в качестве преобразователя ультрафиолетового и инфракрасного излучения в видимый свет. Медицинская диагностика и безопасность. Материал подходит для применения в качестве сцинтилляторов для детекторов рентгеновского излучения и экранов рентгеновских аппаратов. Теплозащитные покрытия. Моноклинная структура ортониобатов рассматривается как перспективная для создания барьерных покрытий, защищающих детали двигателей от перегрева. Исследование демонстрирует эффективность сочетания жидкофазного синтеза порошков и одноосного горячего прессования для получения функциональной керамики. Оптимизация состава и технологического процесса позволила достичь баланса между люминесцентной эффективностью и механической надежностью. Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья продолжают исследования и ищут новые решения для задач, требующих работы в экстремальных условиях.

«Голубая комната» — хорошо сохранившееся небольшое (размером примерно 2,7 на 3,3 метра) святилище, расположенное в богатом частном доме. Его нашли во время раскопок, проходивших в Помпеях в 2024-2025 годах, в южной части девятого района древнего города. Судя по всему, прямо накануне извержения Везувия в 79 году нашей эры в помещении делали ремонт — на полу остались многочисленные амфоры и груды строительных материалов. Уникальность «Голубой комнаты» в том, что ее стены, от пола до потолка, покрашены египетским синим. Речь идет о чрезвычайно дорогостоящем пигменте насыщенного синего цвета, который в древности ассоциировался с богатством, высоким социальным статусом и божествами. Египетский синий — первый синтетический пигмент в истории человечества. Считается, что эту краску начали производить в Древнем Египте в 3200-3300 годах до нашей эры путем обжига в печи при температуре 850-950 градусов Цельсия смеси из кварцевого песка, медьсодержащих минералов (азурита и малахита), кальцита (карбоната кальция) и щелочи. После охлаждения получалась стекловидная масса, насыщенная темно-синими зернами тетрасиликата кальция и меди. В древности египетский синий производили не только в Египте, но также в Месопотамии и регионе Эгейского моря. На протяжении более трех тысячелетий он был наиболее широко используемым синим пигментом в древнем Средиземноморье и Западной Азии, но всегда оставался очень дорогим — обычно египетскую синюю краску применяли в очень небольших количествах для декоративных целей. Египетский синий был популярен и в Римской империи. Этот пигмент производили недалеко от Помпеев, в Путеолах (современный город Поццуоли на берегу Неаполитанского залива). Краску продавали в виде небольших стекловидных гранул диаметром до 20 миллиметров, которые можно было измельчить в пригодный для использования пигмент. Чтобы рассчитать, во сколько обошлась владельцу «Голубой комнаты» покраска домашнего святилища египетским синим, исследователям из Массачусетского технологического института и Археологического парка Помпеев сначала нужно было оценить, сколько пигмента ушло на эти цели. Для этого они применили метод «вычитания изображений»: с помощью очков ночного видения с длинноволновым инфракрасным фильтром ученые сделали два снимка стен «Голубой комнаты» — при естественном солнечном свете и при освещении светодиодным прожектором. Затем компьютерный алгоритм «вычел» одно изображение из другого. В результате получилась карта свечения частиц пигмента в инфракрасном диапазоне без искажений, которые вызывает солнечное освещение. В итоге исследователи, статья которых опубликована в журнале Nature, установили, что египетский синий действительно покрывает все стены святилища сплошным слоем. Его средняя толщина составляет 185 микрометров. Общая площадь стен комнаты — почти 20 квадратных метров. По расчетам ученых, на их покраску потратили от 2,7 до 4,9 килограмма египетского синего. При оценке финансовых затрат исследователи отталкивались от записей о ценах на краску, оставленных Плинием Старшим, — 11 денариев за либру (древнеримская мера веса, равная 327,45 грамма). Таким образом, только за то, чтобы покрасить домашнее святилище в небесно-голубой, житель Помпеев заплатил от 93 до 168 денариев. В ценах I и II века нашей эры эта сумма эквивалентна стоимости примерно 744-1344 буханок хлеба. Кроме того, согласно историческим записям, в период извержения Везувия римский пехотинец получал примерно 187 денариев в год, то есть покраска «Голубой комнаты» обошлась ее владельцу в 50-90 процентов от годового дохода легионера.

Вторая планета от Солнца считалась абсолютно непригодной для жизни: температура ее поверхности достигает примерно 470 градусов Цельсия, а давление сравнимо с глубинами океанов. Однако ученые еще со времен первых космических миссий заметили, что на высоте примерно 50-70 километров условия резко меняются. Температуры и давление там близки к земным, а в атмосфере находятся плотные Именно эти облака считаются главным кандидатом в потенциально обитаемую зону Венеры. Ранее большинство гипотез предполагало, что жизнь там, если она есть, возникла сама собой миллиарды лет назад, когда климат был мягким, а на поверхности находились океаны. Согласно этой идее, в результате климатической катастрофы жизнь переселилась в атмосферу. Новый сценарий, представленный группой планетологов под руководством Эдварда Гинана (Edward Guinan) из Университета штата Аризона (США), предлагает альтернативный вариант — панспермию, то есть перенос жизни между мирами. Поскольку мощные астероидные удары по Земле могут выбрасывать в космос огромные фрагменты горных пород, внутри которых, вероятно, сохраняются микроорганизмы, часть этих обломков миллионы лет путешествует по Солнечной системе, иногда пересекая орбиту Венеры и падая в ее атмосферу. [shesht-info-block number=1] Вот почему ученые сосредоточились на самом сложном этапе пути — входе метеорита в венерианскую атмосферу. В отличие от Марса или Земли, где микроорганизмам достаточно достигнуть поверхности, единственное потенциально пригодное место для жизни на Венере — облака. Для демонстрации сценария авторы статьи смоделировали, что именно происходит с каменным телом размером в несколько метров при падении сквозь плотную атмосферу планеты. Расчеты показали, что метеорит начинает разрушаться на высоте приблизительно 100 километров. Из-за огромного сопротивления воздуха он постепенно расплющивается, превращаясь в облако фрагментов. Затем в определенный момент происходит воздушный взрыв: небесное тело резко теряет скорость, выделяя большую часть энергии в атмосфере. При этом значительная доля вещества не испаряется полностью и остается относительно холодной. Этот процесс теоретически позволяет микроорганизмам пережить нагрев. Немалую роль играет и размер обломков: крупные фрагменты быстро падают вниз, оказываясь в условиях, где температура уничтожает все живое. Однако мельчайшие частицы (размером всего в десятки микрометров) могут зависать в облачном слое несколько дней. За это время, судя по всему, микробы могут столкнуться с каплями облаков, что в теории дает им шанс на выживание. [shesht-info-block number=2] Исследователи также оценили, сколько таких биологических посылок могло прибыть на Венеру за последние 3,5 миллиарда лет. Используя данные о количестве пород, выбрасываемых с Земли, и плотности микробной жизни в коре, они заключили, что за это время в атмосферу второй планеты от Солнца могли попасть миллиарды клеток. В среднем поток оказался небольшим (около одной клетки в год) но это не делает такой обмен невозможным. Значит, перенос жизни между планетами все-таки возможен, хотя и очень редко. Если микробы действительно достигают венерианских облаков, это не гарантирует существование устойчивой экосистемы. Дело в том, что им необходимо не только пережить космическое путешествие и падение, но и адаптироваться к кислотной среде, дефициту воды и постоянному оседанию вниз, в более горячие слои атмосферы. Возможно, такие организмы могут существовать недолго — как редкие биологические образцы из космоса. Тем не менее, работа, опубликованная в журнале Journal of Geophysical Research: Planets, меняет саму логику поиска внеземной жизни. Если миссии следующего поколения обнаружат в атмосфере Венеры микробные следы, возникнет вопрос: откуда именно они взялись?

Многие птицы, имитирующие звуки и коммуницирующие с их помощью друг с другом, зачастую используют разные по сложности и звучанию техники. Они могут звучать специфически, и понимать их могут только сородичи. В эволюционной биологии долгое время сохранялся пробел в знаниях о том, как именно молодые животные, особенно обладающие способностью к вокальному обучению, осваивают сложные комбинации звуков, напоминающие синтаксис в человеческой речи. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, представляет доказательства того, что социальная активность напрямую влияет на развитие комбинаторных вокальных последовательностей. Ученые выяснили, является ли освоение сложных последовательностей звуков — сочетания нескольких типов звуков в определенном порядке — результатом социального обучения, а не врожденного процесса, и как именно индивидуальные различия в общительности влияют на скорость и разнообразие освоения этих последовательностей. Объектом наблюдения стали 11 недавно оперившихся птенцов западноавстралийских сорок из восьми социальных групп в городской черте Перта. Начиная с первой недели после вылета из гнезда и до возраста 200 дней каждого птенца регулярно сопровождали во время бодрствования, ведя непрерывную аудиозапись всех издаваемых им звуков и звуков его социального окружения. Параллельно исследователи фиксировали детальную картину социальных контактов: сколько времени птенец проводил в компании других птиц, сколько у него было взрослых контактов и насколько тесными были эти связи. [shesht-info-block number=1] Эти наблюдения показали, что последовательности звуков, которые осваивали птенцы, были практически идентичны последовательностям их собственной социальной группы и значительно отличались от репертуара соседних групп. То есть птенцы перенимали эти звуки в процессе обучения. Авторы исследования также выяснили, что птенцы, которые в целом проводили больше времени в контакте с другими птицами, накапливали свой репертуар последовательностей значительно быстрее и достигали большего разнообразия звуковых комбинаций. Вместе с тем в этом вопросе наблюдался тонкий баланс: те птенцы, которые формировали тесные связи с ограниченным кругом взрослых, осваивали последовательности раньше всех, но их итоговый репертуар был беднее. Напротив, особи, имевшие больше социальных контактов, но уделявшие каждому из них меньше времени, начинали использовать сложные последовательности позже, но в итоге демонстрировали гораздо более разнообразный репертуар. Эти выводы оказались справедливы в первую очередь для сложных комбинационных звуков. Тогда как простые одиночные крики оказались в значительной степени врожденными и не зависели от социальных факторов. Таким образом, ученые пришли к выводу, что социальная активность служит ключевым двигателем освоения сложных звуковых последовательностей у сорок. Социальное взаимодействие у этих птиц важно не только для обучения навыкам выживания, но и для коммуникации в целом, что с эволюционной точки зрения помогает им лучше адаптироваться, быстрее получать необходимые навыки и лучше справляться с трудностями.

Многие птицы, имитирующие звуки и коммуницирующие с их помощью друг с другом, зачастую используют разные по сложности и звучанию техники. Они могут звучать специфически, и понимать их могут только сородичи. В эволюционной биологии долгое время сохранялся пробел в знаниях о том, как именно молодые животные, особенно обладающие способностью к вокальному обучению, осваивают сложные комбинации звуков, напоминающие синтаксис в человеческой речи. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, представляет доказательства того, что социальная активность напрямую влияет на развитие комбинаторных вокальных последовательностей. Ученые выяснили, является ли освоение сложных последовательностей звуков — сочетания нескольких типов звуков в определенном порядке — результатом социального обучения, а не врожденного процесса, и как именно индивидуальные различия в общительности влияют на скорость и разнообразие освоения этих последовательностей. Объектом наблюдения стали 11 недавно оперившихся птенцов западноавстралийских сорок из восьми социальных групп в городской черте Перта. Начиная с первой недели после вылета из гнезда и до возраста 200 дней каждого птенца регулярно сопровождали во время бодрствования, ведя непрерывную аудиозапись всех издаваемых им звуков и звуков его социального окружения. Параллельно исследователи фиксировали детальную картину социальных контактов: сколько времени птенец проводил в компании других птиц, сколько у него было взрослых контактов и насколько тесными были эти связи. [shesht-info-block number=1] Эти наблюдения показали, что последовательности звуков, которые осваивали птенцы, были практически идентичны последовательностям их собственной социальной группы и значительно отличались от репертуара соседних групп. То есть птенцы перенимали эти звуки в процессе обучения. Авторы исследования также выяснили, что птенцы, которые в целом проводили больше времени в контакте с другими птицами, накапливали свой репертуар последовательностей значительно быстрее и достигали большего разнообразия звуковых комбинаций. Вместе с тем в этом вопросе наблюдался тонкий баланс: те птенцы, которые формировали тесные связи с ограниченным кругом взрослых, осваивали последовательности раньше всех, но их итоговый репертуар был беднее. Напротив, особи, имевшие больше социальных контактов, но уделявшие каждому из них меньше времени, начинали использовать сложные последовательности позже, но в итоге демонстрировали гораздо более разнообразный репертуар. Эти выводы оказались справедливы в первую очередь для сложных комбинационных звуков. Тогда как простые одиночные крики оказались в значительной степени врожденными и не зависели от социальных факторов. Таким образом, ученые пришли к выводу, что социальная активность служит ключевым двигателем освоения сложных звуковых последовательностей у сорок. Социальное взаимодействие у этих птиц важно не только для обучения навыкам выживания, но и для коммуникации в целом, что с эволюционной точки зрения помогает им лучше адаптироваться, быстрее получать необходимые навыки и лучше справляться с трудностями.

Механизмы принятия моральных решений в критических ситуациях — излюбленная тема исследований психологов и философов. Классическим примером стала проблема вагонетки — мысленный эксперимент о спасении пятерых человек ценой жизни одного. Концепция утилитаризма требует минимизировать общий вред любой ценой. Подход с другой стороны — кантианская этика — строго запрещает совершать любые целенаправленные действия по причинению вреда. Реальное поведение редко укладывается в две отмеченные крайности. Философ Джон Ролз предложил третий подход к этике. По правилам ролзианской теории общество должно максимизировать благополучие наименее защищенных людей. В этой концепции справедливое распределение тягот выступает более приоритетной задачей по сравнению с абсолютным благом. Исследователи из Южной Кореи решили математически разделить эти три мотивации и найти физиологическую основу сопутствующих мыслительных процессов. Результаты вышли в журнале PNAS Nexus.  [shesht-info-block number=1] В исследовании приняли участие 52 добровольца из южнокорейского университета. Нейробиологи поместили их в аппарат функциональной магнитно-резонансной томографии, чтобы проследить нейронную активность во время эксперимента. Каждому предложили распределять неприятные ощущения между виртуальными людьми на экране. В качестве наказания использовали время нахождения рук в ледяной воде. Перед тем как лечь в томограф, участники опускали руку в ледяную воду на 20 секунд, чтобы на личном опыте прочувствовать этот дискомфорт. Внутри томографа участники нажимали на кнопки и выбирали одну из двух опций: либо один человек получал длительное воздействие холода, либо наказание делили между тремя или четырьмя людьми. Суммарное время страданий группы всегда превышало время страданий одиночки. Выбор группы неизбежно увеличивал абсолютное количество боли.  В части раундов компьютер заранее оставлял ответ по умолчанию на экране. Добровольцы могли обойтись без нажатий кнопок ради избегания прямой ответственности за нанесенный ущерб. [shesht-info-block number=2] Авторы эксперимента ожидали массового отказа участников от активных действий ради сохранения чистой совести по кантианским принципам. Поведение добровольцев опровергло эту гипотезу: люди нажимали на кнопки ради спасения одиночки. В среднем участники добавляли 68 секунд ледяной боли группе ради защиты одного от непропорционально высокой доли страданий. Математическое моделирование выявило два внутренних мотива таких решений. Участники стремились уберечь одиночку от максимального вреда. Дополнительно они устанавливали справедливый предел боли для каждого члена группы. Томограф подтвердил физиологическое разделение этих процессов. Желание спасти самого уязвимого человека включило зоны эмпатии — правый височно-теменной узел и левую среднюю лобную извилину. Расчет границы справедливости запустил другую нейронную цепь. Аппарат считал одинаковые сигналы в хвостатом ядре и поясной извилине у людей с похожими взглядами на честность. На изображениях показаны области мозга, реагирующие на угрозу максимального вреда для одиночки по сравнению с участником группы. Чем сильнее человек стремился защитить наименее уязвимого, тем активнее работали зоны социального сопереживания, подавляя центры сухого расчета выгоды. / © Zoh et al./PNAS Nexus(2026) Эксперимент доказал сложную структуру морали. Стремление к справедливости управлялось двумя разными биологическими механизмами. Первый механизм заставил студентов глубоко сопереживать чужой боли вопреки простой логике меньшего общего вреда. Второй механизм мысленно рассчитал адекватный баланс нагрузки на общество. Моральный выбор локальной южнокорейской выборки в лабораторной среде не свелся к холодному подсчету. Мозг испытуемых оценивал социальный контекст через эмпатию к беззащитным, что мотивировало добровольцев распределять страдания более равномерно при неизбежном абсолютном увеличении вреда.

Квантовые точки по своим оптическим свойствам напоминают атомы: они также способны излучать и поглощать свет строго определенной длины волны. Однако, в отличие от настоящих атомов, их характеристиками можно управлять, меняя размер и состав. Сегодня на их основе создают не только высокоэффективные светодиоды и лазеры, но и принципиально новые устройства — источники одиночных фотонов (минимальных порций света), которые необходимы для квантовой связи и квантовых вычислений. Для создания таких устройств необходимо с прецизионной точностью управлять позиционированием квантовых точек на поверхности «чипа». Один из перспективных подходов — формирование квантовых точек не на плоской поверхности, а внутри специально вытравленных наноразмерных углублений. Это позволяет упорядочить их расположение и получить массивы с низкой плотностью, когда отдельные точки можно «подключать» поодиночке. Однако до сих пор ученые не понимали до конца, что происходит с такими структурами, когда поверх них наращивают «защитный» слой — а это обязательный этап создания любого прибора. Сотрудники Лаборатории эпитаксиальных технологий ИНЭП и ПИШ ЮФУ совместно с коллегами из Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ решили разобраться в этом вопросе. В этой работе ученые из Южного федерального университета вырастили квантовые точки из арсенида индия на подложках арсенида галлия (это классическая пара материалов для оптоэлектроники), а затем поверх этих наноструктур был нанесен защитный слой с различной скоростью. Для сравнения использовали три типа структур: квантовые точки на плоской поверхности, сверхтонкие квантовые ямы (двумерные слои толщиной в несколько атомов) и квантовые точки внутри наноуглублений на рельефной поверхности. В результате исследований оптических свойств с использованием технологических возможностей лаборатории ВШЭ стало ясно, что на плоской поверхности увеличение скорости нанесения защитного слоя приводило к смещению спектра фотолюминесценции (свечения) от квантовых точек в длинноволновую область. Простыми словами: когда слой наращивали быстро, квантовые точки сохраняли свои исходные размеры и состав, то есть они как бы «замораживались». Это не позволяло атомам индия «покидать» наноструктуры и приводило к красному смещению спектров излучения из-за увеличения концентрации индия в квантовых точках. Если же слой наносили медленно, атомы индия начинали активно мигрировать, квантовые точки частично «растворялись», их размер уменьшался, и свечение смещалось в коротковолновую область (в синюю сторону) спектра. Команда ЮФУ и ВШЭ / © Личный архив Центра общественных коммуникаций ЮФУ А вот на рельефной поверхности все происходило с точностью до наоборот. Быстрое нанесение слоя приводило к смещению спектра в коротковолновую область (точки становились меньше), а медленное — в длинноволновую (точки вырастали крупнее). «Мы впервые показали, что на структурированной поверхности зависимость приобретает принципиально иной характер. Чтобы понять механизм, нужно представить себе конкуренцию двух потоков атомов. С одной стороны, из-за упругих напряжений атомы индия стремятся покинуть квантовую точку — это похоже на сжатую пружину, которая хочет распрямиться. С другой стороны, атомы могут накапливаться в наноуглублениях за счет движения вдоль поверхности. В зависимости от того, как быстро мы наращиваем слой, побеждает тот или иной процесс. На плоской поверхности быстрое наращивание «замораживает» атомы на месте, сохраняя исходные точки. А в углублениях тот же прием, наоборот, не дает атомам подтянуться к точке с соседних участков, и она уменьшается», — комментирует младший научный сотрудник НИЛ ЛЭТ ЮФУ и лауреат стипендии Президента РФ Никита Шандыба. Никита Шандыба — победитель стипендии Президента РФ для аспирантов и адъюнктов. Молодой исследователь одержал победу в данном конкурсе в 2025 году с темой диссертации: «Разработка и исследование технологических основ создания нанопроволок А3В5 на подложках кремния для перспективных элементов нано- и оптоэлектроники». Кроме того, Никита активно участвует в деятельности Передовой инженерной школы ЮФУ «Инженерия киберплатформ» (нацпроект «Молодежь и дети»), работая в исследовательской лаборатории эпитаксиальных технологий. Ученые также обнаружили, что на образце с квантовыми точками, находящимися в наноуглублениях, отсутствует так называемый смачивающий слой — тонкая пленка, которая всегда образуется в процессе роста квантовых точек и является неотъемлемой частью этой системы, обладая при этом отличной от квантовых точек фотолюминесценцией. В структурах на рельефной поверхности этого слоя не оказалось, а сами точки излучали вплоть до 1100 нанометров (это ближний инфракрасный диапазон, важный для волоконно-оптической связи) при температуре 5 К (минус 268 градусов Цельсия). В спектрах отчетливо видны только линии отдельных квантовых точек, что подтверждает их низкую плотность и пригодность для квантовых применений. Практическая ценность такой комплексной работы в том, что она дает инженерам дополнительный инструмент управления: изменяя всего один технологический параметр — скорость нанесения защитного слоя — можно в широких пределах управлять размером и оптическими свойствами квантовых точек. Причем направление этого изменения напрямую зависит от того, работаем мы с плоской или структурированной поверхностью. Это значит, что разработчики будущих квантовых процессоров и источников одиночных фотонов смогут точнее настраивать характеристики своих устройств, добиваясь нужного цвета свечения и нужной плотности элементов. «Результаты данного исследования приближают нас к решению одной из главных задач современной фотоники — созданию надежных и воспроизводимых источников излучения с заданными свойствами, востребованных как в квантовых технологиях, так и в оптоэлектронике», — подытожил исследователь. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Сделать объект цветным можно с помощью разных физических принципов. Светодиоды в экранах излучают на определенной длине волны, пигменты отражают нужный диапазон световых волн. А вот структурная окраска использует преломление и интерференцию — аккуратно расположенные нано- и микрообъекты могут манипулировать светом. Со структурными цветами есть проблема: их нужно именно создавать, аккуратно выстраивать микроскопические объекты в необходимом порядке. Но группа японских ученых придумала способ печатать структурными цветами на специальном принтере. Основа их технологии — краска с кремниевыми сферами. Научная работа опубликована в журнале Advanced Materials. Краска для принтера состоит из кремниевых сфер размером от 100 до 200 нанометров. Сферы отражают разный цвет, он зависит от размера кристалла. Краска на их основе легкая, нетоксичная, производится из возобновляемых источников и не выцветает. [shesht-info-block number=1] При высыхании растворителя наносферы стремились слипаться, что ухудшало цветовые характеристики краски. Ученые решили эту проблему, покрыв кремниевые сферы оболочкой из диоксида кремния. Это вещество, в том числе используемое в пищевой промышленности как антислеживающий агент, стало прозрачным буфером между кремнием и окружающей средой. Кристалл (темное ядро каждого шарика) с оболочкой из диоксида кремния (светлая внешняя часть каждого шарика) / © H. Yamana et al., Advanced Materials 2026. DOI: 10.1002/adma.202523036 Физики проверили свою систему экспериментально. Они распечатали изображения на пластмассе и металле с разрешением от 250 до 125 точек на дюйм. Распечатанные на ПЭТ-пленке изображения выглядят по-разному при прохождении света сквозь них и при освещении сверху. Это связано с тем, как кремниевые наносферы взаимодействуют со светом в процессе, называемом «рассеянием Ми», добиться того же с помощью пигментных чернил невозможно. При нанесении на монитор такие изображения будут практически невидимы, когда дисплей включен, но четко видны, когда он выключен. Пленка с изображением на работающем и выключенном экране смартфона / © H. Yamana et al., Advanced Materials 2026. DOI: 10.1002/adma.202523036 Ученые считают, что структурные чернила будут полезны для отображения информации с нулевым энергопотреблением. Другое возможное применение — технологии защиты от подделок.

Окаменелость Pohlsepia mazonensis, найденная в формации Мэзон-Крик в Иллинойсе (США), датируют каменноугольным периодом (около 310 миллионов лет назад). В 2000 году ее описали как древнейшего представителя восьмируких головоногих. На отпечатке просматривались округлое тело, два плавника, пятна, похожие на глаза и чернильный мешок, а также следы щупалец. Эта единственная находка стала эталоном для генетиков, которые калибровали по ней модели эволюции, полагая, что предки осьминогов появились уже в палеозое. Группа исследователей из Великобритании, Германии, Франции и Швейцарии решила перепроверить статус окаменелости с помощью современных неразрушающих методов. Авторы исследования, результаты которого опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, применили мультиспектральную визуализацию, микрокомпьютерную томографию и синхротронную микрорентгенофлуоресценцию (µXRF). Пучок рентгеновского излучения позволил просканировать химический состав камня и выявить анатомические детали, невидимые на поверхности. Ученые обнаружили нестыковки на радуле, хитиновой зубчатой терке, с помощью которой моллюски соскабливают пищу. Радула Pohlsepia имеет 11 зубов в каждом ряду. У современных и вымерших осьминогов радула содержит семь или девять элементов. Зато у нуитилоидей 13 зубов — значит, окаменелость явно принадлежит им. Ученые считают, что еще два зуба попросту отвалились и до наших дней не дошли. Синхротронный и электронный анализ также указали на ошибки в опознании остатков как осьминожьих. Пятно, которое ранее считали чернильным мешком, оказалось сгустком пирита и глины. В предполагаемых глазах ученые не нашли следов меланосом (гранул пигмента), хотя в других окаменелостях из Мэзон-Крик они отлично сохраняются. Авторы исследования реконструировали процесс образования окаменелости. По их мнению, древний наутилус успел основательно испортиться, прежде чем захоронился в осадочных породах. Он погиб, после чего выпал из своей газонаполненной раковины. В процессе разложения мягкие ткани (голова с щупальцами и пищеварительным трактом) оторвались, опустились на илистое дно и окаменели в виде бесформенного комка. Двадцать лет этот сгнивший сгусток принимали за уникальное животное, предка всех осьминогов. Новая научная работа официально лишает Pohlsepia mazonensis статуса отдельного вида, переводя его в младшие синонимы давно известного ископаемого наутилуса Paleocadmus pohli, форма зубов которого идеально совпала с найденной радулой. Это исследование возвращает возникновение осьминогов в мезозойскую эру (эпоху динозавров) и исправляет масштабную ошибку, искажавшую филогенетические модели на протяжении более 20 лет.