Отечественные учёные перед летними каникулами успели хорошенько потрудиться. Они улучшили батареи для экотехнологий будущего, установили новое научное оборудование на МКС, проверили законы физики в космических масштабах с помощью токсичных веществ. Об этих и других не менее важных достижениях отечественной науки в июне далее в статье.
Сделали водородные батареи для экоавтомобилей будущего мощнее
💡 Простыми словами
Водородные топливные элементы вырабатывают электроэнергию за счёт реакции водорода и кислорода, а единственным продуктом реакции является вода. Учёные возлагают на них надежды для создания будущих экологически чистых технологий. Однако их широкое внедрение ограничено высокой стоимостью катализаторов, содержащих платину, а также их недостаточной мощностью. В течение последних пяти лет во многих странах мира уже проводились исследования, где в качестве катализатора использовали не чистую платину, а сплав платины и никеля (Pt-Ni). Поэтому решение московских учёных тоже использовать подобный сплав не является новинкой.
Однако революционным в их работе является именно подбор удачной комбинации всех элементов: размер наночастиц, их формы и структуры, соотношения платины и никеля. Особенно ценно, что учёные испытывали не отдельные порошки-катализаторы, а реальные мембранно-электродные блоки — основные рабочие узлы топливного элемента. Это делает полученные результаты более применимыми для промышленной разработки новых источников энергии. Если технология сохранит эффективность при масштабировании и длительной эксплуатации, она может способствовать удешевлению водородных энергетических систем и приблизить их массовое внедрение.
👨🔬 Детально
Решение московских учёных довольно интересное. Они использовали уже известный катализатор из Pt-Ni в соотношении 3:1, но нанесли наночастицы этого материала на пористую подложку из никеля. Пористый никель работает как трёхмерный каркас, который имеет большую площадь поверхности, позволяет равномерно распределить каталитические частицы, а также облегчает подвод водорода и кислорода к активным центрам реакции, что улучшает перенос продуктов реакции и электрического заряда. К тому же, учёные подобрали удачную структуру электрода, что обеспечило итоговую удельную мощность 67,2 мВт/см². Кроме того, авторы приводят и научное обоснование процессов так называемого «водородного охрупчивания» материалов в электролизных ячейках, что позволит в будущем избежать деградации функциональных материалов.
Установили научную аппаратуру ФИАН на МКС
27 мая 2026 года в ходе запланированного выхода в открытый космос отечественные космонавты Сергей Кудь-Сверчков и Сергей Микаев установили специальное устройство на большом диаметре служебного модуля российского сегмента Международной космической станции — прибор «Солнце-Терагерц», созданный учёными Физического института Академии наук. Это уникальный научный прибор, предназначенный для изучения Солнца путём регистрации его излучения в терагерцовом диапазоне (одновременно на 8 частотах в диапазоне 0,4–12 ТГц). С его помощью учёные смогут исследовать процессы ускорения и взаимодействия заряженных частиц в солнечной атмосфере.
Терагерцовый диапазон занимает промежуточное положение между микроволновым и инфракрасным излучением и до настоящего времени практически не использовался в исследованиях Солнца. Этот участок спектра расположен между радиоволнами и видимым светом, однако земная атмосфера почти полностью его поглощает. Поэтому наблюдения в таком диапазоне невозможно проводить с поверхности Земли, и для их выполнения требуется размещение аппаратуры за пределами атмосферы. «Солнце-Терагерц» начнёт передавать первые результаты уже через пару недель с момента написания данной статьи.
Оптимизировали запросы для ускорения работы баз данных
Оптимизация запросов играет важную роль в работе современных баз данных. Скорость обработки информации зависит от того, какой план выполнения выберет система. Проблема заключается в том, что встроенный оптимизатор не всегда выбирает лучшее решение для выполнения сложных запросов. Московские учёные предложили использовать метод LLM-PM (Large Language Model Process Mining), который использует предобученные векторные представления планов выполнения запросов. Это означает, что система вместо обучения новой модели каждый раз находит похожие планы среди ранее выполненных запросов, а затем проводит дополнительную проверку выбранного набора перед применением.
Практические эксперименты проводились на стандартных бенчмарках: Join Order Benchmark (JOB) — оценка выбора порядка соединения таблиц; и Cardinality Estimation Benchmark (CEB) — оценка точности определения количества строк в промежуточных результатах. Тестирование выполнялось в системе управления базами данных openGauss. В результате учёные добились сокращения среднего времени выполнения запросов примерно на 21% без существенного увеличения нагрузки на сервер. Фактически получился механизм «использования опыта прошлых запросов», что делает оптимизацию более адаптивной и эффективной.
Улучшили технологию синтеза материалов для топлива, косметики и фармацевтической продукции
💡 Простыми словами
Изоалканы (изопарафины) — это разветвленные насыщенные углеводороды с более низкой температурой замерзания и высокой детонационной стойкостью по сравнению с линейными алканами. Они востребованы как высокооктановые компоненты топлива, а также используются в производстве растворителей, косметической и фармацевтической продукции. Проблема состоит в том, что данный материал замерзает при +20 °C, и в российском климате его сложно использовать. Учёные из «Института катализа СО РАН» смогли снизить этот порог до -20 °C, а также сделали изоалканы более экологичными, так как новый процесс их получения не требует добавления серы для поддержания активности катализатора.
👨🔬 Детально
Этого удалось добиться благодаря объединению двух процессов (гидродеоксигенации и изомеризации) в один путём использования в качестве изомеризирующей добавки к катализатору на основе фосфида никеля SAPO-11 — силикоалюмофосфатного цеолита с одномерной структурой пор, который показывает высокую активность и селективность. Это привело не только к улучшению свойств финального продукта, но и к повышению энергоэффективности процесса. Кроме того, технологию фактически уже можно применять, ведь на этапе экспериментов в качестве модельного сырья использовали метилпальмитат, который в реальных условиях можно заменить на отработанные пищевые масла.
Проверили законы физики в космических масштабах с помощью токсичных веществ
Фундаментальные константы, такие как скорость света и гравитационная постоянная, считаются неизменными величинами, однако учёные постоянно проверяют гипотезу, выдвинутую ещё в начале прошлого века, о возможном изменении их значений со временем. Обнаружение таких вариаций могло бы привести к пересмотру современных физических теорий и дать новые сведения о строении Вселенной. Особый интерес представляет связь возможных изменений констант с темной материей (загадочной формой вещества, которая не излучает и не поглощает свет и поэтому не может наблюдаться напрямую). Для поиска таких связей исследователи сравнивают спектры особых молекул, измеренные на Земле и в межзвездных облаках.
В качестве таких индикаторов используются молекулы метанола, которые можно рассматривать как чрезвычайно точные природные эталоны частоты. Их спектральные линии чувствительны к возможным изменениям отношения массы электрона к массе протона (μ). А для контраста используют молекулы ацетальдегида, которые реагируют значительно слабее. При этом их спектральные линии часто располагаются в одном частотном диапазоне, что позволяет проводить измерения на одном оборудовании и минимизировать влияние инструментальных ошибок. Сравнение их спектральных линий позволяет выявлять возможные отклонения фундаментальных констант с высокой точностью.
Таким образом, метанол и ацетальдегид, будучи токсичными веществами в земных условиях, в космическом масштабе становятся уникальной природной лабораторией, позволяющей с беспрецедентной точностью тестировать фундаментальные законы Вселенной. С их помощью учёные из Санкт-Петербурга рассчитали коэффициенты чувствительности молекулярных переходов к гипотетическим вариациям μ и сопоставили лабораторные частоты этих переходов с астрономическими данными, полученными для трех близких к Солнечной системе молекулярных облаков: L1544, Barnard 1 и IRAS 4A. В результате было подтверждено, что данная константа в пределах современной точности измерений является неизменной.
