Традиционный выбор материалов для транспортных средств невелик: во всех случаях в первую очередь приходится учитывать массу и искать компромисс между прочностью и лёгкостью. Появление 3D-печати открыло новую страницу в этой области, позволяя за счёт сложной внутренней архитектуры «распорок» снижать массу деталей без ухудшения их прочности. Машинное обучение открывает следующую страницу, помогая предсказать наилучшую наноархитектуру материалов для максимальной прочности.

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Топ-10 смартфонов до 10 тысяч рублей (2026 год)

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Компьютер месяца — август 2026 года

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Материал из 18,7 млн ячеек в решётке на вершине мыльного пузыря. Источник изображения: Peter Serles / University of Toronto Engineering

Исследователи с факультета прикладных наук и инженерии Университета Торонто (University of Toronto) использовали машинное обучение для разработки наноструктурных материалов, которые обладают прочностью углеродистой стали и лёгкостью пенополистирола. Статья по результатам работы вышла 23 января 2025 года в журнале Advanced Materials. В документе рассказывается о процессе создания наноматериалов, свойства которых сочетают в себе исключительную прочность, малый вес и возможность настройки. Этот подход может принести пользу широкому спектру отраслей промышленности, от автомобильной до аэрокосмической.

«Наноархитектурные материалы сочетают в себе высокоэффективные формы, например, мост из треугольников наноразмерных размеров, что позволяет использовать эффект ”чем меньше, тем прочнее" для достижения одного из самых высоких соотношений прочности и жёсткости к весу среди всех материалов, — говорит Питер Серлес (Peter Serles), ведущий автор новой статьи. — Однако стандартные формы и геометрия решёток, как правило, имеют пересечения под острыми углами, что ведёт к проблеме концентрации напряжений. Это приводит к раннему локальному разрушению материалов, ограничивая их общий потенциал [прочности]».

Подключив к поиску решения коллег из Южной Кореи (KAIST), которые провели машинное обучение по заданным параметрам с использованием многоцелевой байесовской оптимизации, исследователи смогли предсказать наилучшие геометрические конфигурации наноструктур с точки зрения оптимального распределения напряжений в материале.

Согласно расчётам, двухфотонный полимеризационный 3D-принтер, размещённый в Центре исследований и применения жидкостных технологий (CRAFT), распечатал образцы наноархитектурного материала в виде оптимизированных углеродных решёток. Проверка показала, что прочность нового материала в пять раз выше, чем у титана.

Источник изображения: Advanced Materials 2025

Представленные учёными наноархитектурные материалы состоят из крошечных блоков — повторяющихся элементов размером в несколько сотен нанометров. Потребовалось бы собрать более 100 таких элементов в ряд, чтобы они достигли толщины человеческого волоса. Эти строительные блоки, выполненные из углерода, расположены в виде сложных трёхмерных структур — нанорешёток. Если из таких материалов изготавливать, например, фюзеляжи самолётов, они смогут летать дальше на том же запасе топлива благодаря уменьшению массы без потери прочности.

Не исключено, что это станет ключом к созданию летающих автомобилей будущего. Сейчас их развитие ограничено ёмкостью батарей, но снижение веса за счёт новых материалов может позволить таким транспортным средствам летать дольше и дальше.

Международная группа учёных определила способы получения электроэнергии от тепла человеческого тела с использованием экологически чистых материалов. Идеальным материалом для создания мембраны, с помощью которой можно получать энергию от низкотемпературных термоэлектрических процессов, оказался лигнин, добываемый из отходов древесины. Это материал растительного происхождения, возобновляемый, экологически чистый и широкодоступный.

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Компьютер месяца — август 2026 года

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Топ-10 смартфонов до 10 тысяч рублей (2026 год)

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Человеческое тело в среднем за час вырабатывает 60–80 Вт тепловой энергии — вполне достаточно, чтобы запитать ноутбук. Проблема в том, как собрать это тепло и преобразовать его в электричество, а также накопить. КПД термоэлектрических преобразователей обычно составляет единицы процентов и даже ниже, если речь идёт о температурах ниже 200 °C. Но именно от источников такого «мусорного» тепла больше всего потерь в атмосферу — свыше 66 %. Его теряют тёплые механизмы, теплотрассы, строения и многое другое, включая нас самих. А ведь преобразование тепла тела в электричество могло бы надолго, если не навсегда, обеспечить работу носимой электроники.

Учёные из Университета Лимерика (Ирландия) в сотрудничестве с Университетом Валенсии (Испания) смогли создать мембрану из лигнина, способную создавать разность потенциалов на обеих её сторонах. Для этого мембрану пропитывали солевым раствором, в котором под действием тепла на одной стороне возникало движение положительных ионов на противоположную сторону. Оставалось лишь аккумулировать этот ток и использовать по назначению. Учёные и здесь не ударили в грязь лицом и создали экологически чистый накопитель ионов.

Исследователи изготовили из древесных отходов пористый углеродный материал, способный накапливать ионы после их прохождения сквозь мембрану из лигнина. Аккумулятор также оказался экологически чистым, как и термоэлектрический элемент. Точнее, исследователи создали углеродный суперконденсатор из отходов древесины, доказав, что тепло можно преобразовывать в электричество и накапливать без использования токсичных веществ, таких как свинец, сурьма и другие.

Созданный в Японии первый в мире спутник из дерева отправлен в космос на борту грузового корабля SpaceX Dragon и вскоре прибудет на МКС. Затем деревянный спутник будет запущен в самостоятельный полёт на высоте 400 км для проверки устойчивости этого природного материала к перепадам температур, вакууму и для оценки его способности защищать бортовую электронику от радиации. В Японии уверены, что дерево станет незаменимым при освоении космоса, и готовы это доказать.

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Компьютер месяца — август 2026 года

Топ-10 смартфонов до 10 тысяч рублей (2026 год)

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображения: japantimes.co.jp

На разработку и создание спутника LignoSat с длиной ребра 10 см ушло более четырёх лет. Спутник был создан японскими учёными совместно со специалистами деревообрабатывающей компании Sumitomo Forestry. В Sumitomo Forestry считают, что если авиация начинала с дерева, то деревянные спутники также могут пройти этот путь. Кроме того, дерево — это экологически чистый и возобновляемый ресурс.

Дерево в вакууме не горит, не гниёт и не портится. Прежде чем изготавливать деревянные части LignoSat, образцы разных пород древесины с покрытием лаком и без него были отправлены на 10 месяцев на МКС для испытания в открытом космосе. Наиболее подходящей для использования в открытом космосе оказалась японская разновидность магнолии — хоноки, из которой традиционно изготавливают ножны для самурайских мечей — катан.

Японские учёные во главе с бывшим японским астронавтом и профессором Киотского университета Такао Дои (Takao Doi) разработали 50-летний план по выращиванию плантаций для получения древесины в космических целях. Они считают, что древесина станет космическим материалом будущего, который будет использоваться для колонизации Луны и Марса, а также для создания спутников. Если подтвердится хорошая экранирующая способность дерева для защиты от космического излучения, это позволит продвигать древесину для строительства ЦОД на Земле.

Падая обратно на Землю, современные спутники с корпусами из алюминия создают оксид этого металла и распыляют его в атмосфере. Это уже всерьёз беспокоит учёных и может обернуться экологической катастрофой для планеты. Дерево в этом плане практически безобидно и японские учёные надеются передать данную технологию Илону Маску.

«Это может показаться устаревшим, но древесина на самом деле является передовой технологией, поскольку цивилизация стремится к освоению Луны и Марса, — считают разработчики LignoSat. — Освоение космоса может оживить лесопромышленный комплекс».

Компания LG Chem обещает навсегда избавить пользователей от проблем с перегревом литиевых аккумуляторов. Разработанный компанией композитный материал на основе графита обладает свойствами менять свою молекулярную структуру при нагреве, что начисто лишает батареи возможности воспламениться в случае короткого замыкания. Это изменит мир аккумуляторов, уверены в компании.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Топ-10 смартфонов до 10 тысяч рублей (2026 год)

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Компьютер месяца — август 2026 года

«Кол в сердце» литиевого аккумулятора — больше не приговор. Источник изображения: LG Chem

Традиционно катоды и аноды аккумуляторов покрываются медной или алюминиевой фольгой для съёма тока с электродов. Южнокорейские учёные поставили перед собой цель разработать для токосъёмников неметаллическую фольгу, которая при перегреве вела бы себя как изолятор. Это обесточивало бы элемент и предотвращало последствия короткого замыкания — главной причины перегрева и воспламенения литиевых аккумуляторов.

В ходе научного поиска исследователи создали композит SRL (Safety Reinforced Layer) с вкраплениями графита (LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂||graphite), который при нагреве выше критического для батареи уровня наращивал бы своё сопротивление. Материал продемонстрировал способность при нагреве на каждый градус Цельсия повышать сопротивление на 5000 Ом. Это разрывало пагубную цепочку, ведущую к воспламенению батареи, что сотрудники LG Chem показали на примере аккумуляторов «мешочек» для мобильных устройств.

Источник изображения: Nature Communications, 2024

Предложенные плёнки композитного материала толщиной всего один микрон также на один порядок лучше проводят тепло, чем алюминиевая или медная фольга. Это помогает быстрее отреагировать на нагрев аккумуляторов и может предотвратить его перегрев. Композитный материал в качестве токосъёмника заменяет металлическую фольгу, а его производство оптимизировано для изготовления методом проката. В то же время LG Chem пока не готова к массовому производству новинки и обещает продолжить совершенствование этой технологии, намереваясь также продемонстрировать на её основе невоспламеняющиеся автомобильные аккумуляторы в 2025 году.

Учёные Университета МИСИС, Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова и Объединенного института ядерных исследований впервые изучили возможность формирования наноалмазов в многослойном графене, облучив его быстрыми тяжелыми ионами ксенона. В результате был получен ультрапрочный, стабильный и гибкий композит из графена и алмаза одновременно перспективный для электроники и защитных покрытий.

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Компьютер месяца — август 2026 года

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Топ-10 смартфонов до 10 тысяч рублей (2026 год)

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображения: МИСИС

Облучение образцов многослойного графена быстрыми и тяжёлыми ионами ксенона в диапазоне МэВ-энергий (мегаэлектрон-вольт) привело к образованию в углеродных плёнках алмазов размерами от 5 до 20 нм. Алмазы получились настоящие со всеми присущими им свойствами от высокой механической прочности до температурной стабильности. Графен при этом также сохранил свои качества в виде высокой электронной проводимости и прочих. Гибрид графена и алмаза сочетает лучшие стороны одного и другого, обещая стать базой для сверхпрочных материалов будущего.

Двумерные наноалмазы могут найти широкое применение в отраслях, где требуются прочные, проводящие и одновременно функциональные покрытия, в частности для покрытия деталей микросхем, имплантатов, создания чувствительных сенсоров и других технологических решений. Углерод — основа графена и алмаза — является биосовместимым материалом. В протезировании и хирургии костей и суставов новый материал может произвести революцию, включая также его очевидно интересные оптоэлектронные свойства.

О технологии производства нового материала учёные рассказали в журнале Carbon.