Российские учёные нашли наиболее перспективный материал для изготовления фотонных чипов, которые управляются светом непосредственно на микросхеме и могут применяться для создания фотонной памяти, полностью оптических нейроморфных сетей и других устройств для передачи и обработки информации.
Российские учёные выявили наиболее эффективные акустические методы обнаружения очагов самовозгорания угля и показали перспективность подхода, который позволяет определить направление на источник звука с одной измерительной точки. В перспективе технология может использоваться для поиска скрытых очагов возгорания и определения их координат в угольных пластах.
Для планирования дегазации шахт и оценки рисков, связанных с метановыделением, российские исследователи выявили модели, которые наиболее эффективны для оценки проницаемости угольных пластов при изменении действующих напряжений.
Учёные Университета МИСИС представили систему, которая позволит проверять состояние промышленных установок нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) без остановки производства. В её основе мюонография — неинвазивный метод определения внутренней структуры объектов, регистрирующий степень поглощения естественного потока мюонов детекторами.
Исследователи разработали пористый материал для ортопедических имплантатов на основе сверхупругого титанового сплава и технологию его получения методом 3D-печати. По механическому поведению конструкции из нового материала ближе к костной ткани, чем традиционные металлические имплантаты, что позволяет более равномерно распределять нагрузку, а развитая внутренняя архитектура обеспечивает благоприятные условия для врастания кости. Разработка предназначена для применения в ортопедии, травматологии и спинальной хирургии. На технологию получения пористого материала уже одобрена заявка на патент.
Учёные НИТУ МИСИС запатентовали технологию нанесения на имплантаты и протезы покрытий из коллагена — белка, благодаря которому изделие лучше приживается в организме. В отличие от существующих методов, новый способ не требует ни специальной обработки поверхности имплантата, ни потенциально опасных химических добавок.
Учёные НИТУ МИСИС изготовили металлический порошок на основе алюминия, который в 5 раз превосходит существующие аналоги по пластичности и при этом не уступает им в прочности. Изделия из такого сплава сохраняют свойства при нагреве до 300°C, благодаря чему материал является перспективной разработкой для аэрокосмической, автомобильной и энергетической отраслей.
Учёные Университета МИСИС выяснили, как ведут себя костные имплантаты на основе биоразлагаемых композиционных материалов после установки пациенту. Для этого они исследовали свойства 3D-печатных материалов на основе полилактида с различными наполнителями в условиях, имитирующих организм человека.
Российские учёные усовершенствовали противорассеивающую решётку для рентген-установок с помощью лазерных аддитивных технологий. Новая конструкция в перспективе поможет улучшить качество медицинских снимков и снизит лучевую нагрузку на пациентов.
В НИТУ МИСИС создали прототип гидрогеля пролонгированного действия для лечения остеоартрита. Разработка позволит повысить эффективность лечения и снизить риск возникновения побочных эффектов.
В Институте биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС представили прототип биорезорбируемой внутриматочной системы с антибактериальным препаратом для лечения эндометрита — воспалительного заболевания слизистой оболочки матки. Основой конструкции является безопасный биоматериал, который постепенно растворяется в организме, а специальное покрытие обеспечивает локальное и длительное действие антибактериального препарата.
Исследователи НИТУ МИСИС разработали биосовместимый гидрогель для заживления ран, который помогает клеткам справляться с окислительным стрессом — одной из главных причин замедленного восстановления тканей. Полимерный материал обеспечивает контролируемое высвобождение антиоксидантного вещества, снижает уровень повреждающих клетки активных форм кислорода и способствует формированию благоприятной среды для регенерации кожи.
Российские учёные впервые смогли воспроизвести у имплантата, напечатанного на 3D-биопринтере, естественную биомеханику уха. Изделие не просто повторяет наружную форму слухового органа, но своим составом имитирует естественные ткани. Специалистам удалось объединить полимерный каркас с мягким гидрогелем на основе живых клеток — раньше этого не позволяли особенности 3D-биопечати. Испытания in vivo подтвердили, что имплантат прорастает сосудистой сетью и успешно приживается.
Учёные НИТУ МИСИС и Института биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН разработали прототип полимерных наночастиц с противоопухолевым препаратом, покрытых мембраной, имитирующей опухолевые клетки, чтобы лекарство накапливалось непосредственно в очаге болезни, не нанося вред здоровым тканям. Технология открывает возможности для совершенствования методов лечения онкологических заболеваний.
Российские материаловеды впервые провели прямое наблюдение за процессом деформации высокоэнтропийного сплава CoCrCuFeNi с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Им удалось в режиме реального времени зафиксировать, как зарождаются и распространяются трещины, и точно определить самое уязвимое место в структуре материала. Оказалось, что «ахиллесовой пятой» являются крупные включения меди. Это открытие объясняет давнее противоречие: почему добавление меди, которая сама по себе является одним из самых пластичных металлов, на практике не только не повышает пластичность сплава, но зачастую даже снижает её, а в ряде случаев — и прочность.
Исследователи НИТУ МИСИС победили в трёх конкурсах РНФ, выиграв гранты на продолжение ранее поддержанных исследований и реализацию новых научных инициатив. Основные направления: квантовые и фотонные технологии, композиционные материалы, аддитивное производство, биоинженерия.
