Сегодня 23 декабря 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → наука
Быстрый переход

Учёные «оживили» экзоскелеты мёртвых ракообразных — и получили роботов

Инженеры из лаборатории CREATE при Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL, Швейцария) разработали роботов на основе экзоскелетов мёртвых лангустинов — мелких ракообразных, также известных как скампи или дублинские креветки. Эти органические структуры, обычно отправляемые на утилизацию, оказались подходящим материалом для создания так называемых биогибридных роботов, сочетающих биологические структуры и технические компоненты.

 Источник изображения: 2025 CREATE Lab EPFL (CC BY-SA 4.0)

Источник изображения: 2025 CREATE Lab EPFL (CC BY-SA 4.0)

Материал панциря представляет собой высокоминерализованную и сложно структурированную органическую структуру под названием хитин. Он отличается прочностью, медленной скоростью биологического разложения и оптимален для создания сложных движений. Как пояснила руководитель лаборатории Джози Хьюз (Josie Hughes), экзоскелеты сочетают минерализованные оболочки с суставными мембранами, обеспечивая тем самым баланс жёсткости и гибкости, и позволяя сегментам двигаться независимо в робототехнических задачах.

Исследователи оснастили экзоскелеты эластичными элементами, имитирующими сухожилия, и моторизованной базой, которая обеспечивает сокращение и расслабление, аналогичные работе мышц. В результате, как пишет научный журнал IFLScience, получились устройства с удивительно естественной подвижностью, несмотря на то что исходный материал представлял собой уже не живую материю. Один из прототипов, созданный из хвоста лангустинов, был превращён в роботизированные клешни-захваты, способные поднимать предметы массой до 500 граммов. В тестах такой захват уверенно справлялся с объектами разной формы и плотности — например, мог поднять как помидор, так и тонкую шариковую ручку. Другой прототип — плавающий робот с двумя «плавниками» — легко развивал скорость до 11 сантиметров в секунду (около 0,2 мили в час).

Сара Ким (Sareum Kim), ведущий автор исследования, отметила, что их работа впервые продемонстрировала возможность интеграции пищевых отходов в роботизированные системы, сочетая устойчивый дизайн с принципами повторного использования. Такой подход, по её словам, позволяет не только сократить отходы, но и упростить конструкцию роботов по сравнению с традиционными аналогами из пластика и металла.

Учёные также отметили, что, хотя природные формы не всегда оптимальны с инженерной точки зрения, они часто превосходят искусственные решения и дают ценные подсказки для создания функциональных устройств на основе тонких биологических принципов. Сообщается, что это не первый случай применения мёртвых животных в робототехнике: например, в 2022 году учёные из Университета Райса (Rice University) уже превращали мёртвых пауков в роботизированный инструмент, способный поднимать и удерживать предметы.

ИИ засорил науку: статей стало в разы больше, но ценности в них меньше

Широкое распространение больших языковых моделей предсказуемо привело к их использованию при написании научных работ. Группа учёных попыталась дать количественную оценку использованию ИИ при подготовке публикаций. Получилось неоднозначно: и хорошо, и плохо. Пока ситуацию отчасти спасают рецензенты, но если они тоже доверятся ИИ — быть беде.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Поскольку натурально бредовые статьи стали просачиваться даже в высокорейтинговые научные журналы, о чём говорит возросшее число отзывов трудов после их публикации, учёные из университетов Беркли (Berkeley) и Корнелла (Cornell) провели анализ использования ИИ при подготовке научных работ к публикации. Они взяли интервал между 2018 годом и серединой 2024 года, охватив периоды до появления больших языковых моделей и после.

Всего было проанализировано около 2 млн статей с сайтов препринтов arXiv (1,2 млн) и сетевых журналов SSRN (675 тыс.) и bioRxiv (220 тыс.). Исследователи пропустили аннотации ранних публикаций (без ИИ) через модель, затем обработали их ИИ-редактором и снова пропустили через модель, чтобы научить её отличать чисто человеческое творчество от машинного.

Как выяснилось, после начала использования ИИ авторы значительно увеличили подачу работ. Особенно сильно это проявилось у учёных из Азии и с азиатскими именами. Рост числа публикаций составил до 100 % на bioRxiv и SSRN и более 40 % на arXiv. Исследователи объяснили это помощью ИИ учёным в преодолении языкового барьера, поскольку для многих из них английский язык не был родным. В целом это пошло на пользу, так как позволило донести работы до более широкой аудитории понятным большинству языком.

Также ИИ делал тексты «умнее» — лингвистически сложнее, что вызывало больше доверия к публикациям. В среднем люди пишут проще и не всегда ясно доносят мысли. Однако проявилась и обратная сторона: тексты, написанные ИИ, реже доходили до публикации, оставаясь в статусе препринтов. Между тем переход работы в статус опубликованной резко повышал её ценность.

Следует оговориться, что переход в печать — длительный процесс, часто растянутый на месяцы. Из этого следует, что часть созданных с помощью ИИ статей пока находится в промежуточном состоянии и потому как бы недооценена в проведённой работе. Со временем в печать будет выходить всё больше статей, написанных с использованием ИИ. Тем самым корреляция между ясностью изложения сложным языком (ИИ) и частотой публикаций будет возрастать.

Ещё одной ценностью подготовленных с помощью ИИ работ стало возросшее количество ссылок на исследования по теме, а также учёт свежих публикаций. В этом ИИ значительно превзошёл человека. Даже если научная ценность такой ИИ-статьи невелика, широкая подборка ссылок сама по себе делает её полезной с научной точки зрения. Очевидно, это очень важное качество, и оно будет только развиваться, если авторы исследований не будут лениться проверять все ссылки самостоятельно.

Ещё одной ценностью работ с использованием ИИ признано применение широко употребляемых терминов вместо узкоспециализированных. Это делает научные публикации понятными более широкому кругу учёных, что крайне важно для междисциплинарных исследований.

Из отрицательных факторов использования ИИ исследователи выделяют существенный разрыв между красотой изложения и реальным качеством научной работы. За привлекательным фасадом может скрываться посредственность, которую без глубокого погружения в тему легко не заметить.

Авторы исследования также допускают, что могли недооценить частоту использования ИИ при подготовке научных работ, что снижает информативность их выводов. Например, учёные могли доверить ИИ подготовку черновика, а затем существенно отредактировать его, полностью устранив маркеры машинного происхождения текста.

И всё же ИИ — мощный инструмент для выражения идей, хотя его использование рискует размыть стандарты качества научных работ. Пока на пути этого стоят люди-рецензенты, но их катастрофически не хватает. Если же и они возьмут ИИ на вооружение, ситуация с ценностью научных публикаций в современном мире может ухудшиться ещё сильнее. Нужен разумный компромисс. Но он пока не найден.

Китай почти догнал США в важнейших научных исследованиях

Согласно ежегодному отчёту Research Fronts 2025, подготовленному аналитиками компании Clarivate и исследователями из Китая, по научным исследованиям в 11 важнейших областях США и Китай вышли на первое место в мире с небольшим отставанием учёных из Китая. При оценке учитывалось наиболее частое цитирование научных работ авторов из тех или иных стран. Аналитика охватывает публикации с 2019 по 2024 годы.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Выяснилось, что США занимают первое место в пяти областях исследований — это науки о Земле, клиническая медицина, науки о жизни, астрономия и астрофизика, а также математика — и второе место в остальных шести областях, в которых лидирует Китай. В целом фундаментальная исследовательская деятельность в США остаётся самой активной в мире. Однако разрыв с Китаем сокращается.

Китай, в свою очередь, стал лидером науки в области сельского хозяйства, растениеводства и животноводства, экологии и наук об окружающей среде, химии и материаловедения, физики, информатики, а также экономики, психологии и других социальных наук. В областях исследований, в которых Китай относительно слаб, таких как клиническая медицина, астрономия и астрофизика, он занимает четвёртое и пятое места соответственно, но демонстрирует значительный прогресс по сравнению с прошлым.

На втором месте по совокупности показателей исследователи поместили науку Великобритании и Германии, а на пятом — Канады. Данных по другим странам в открытых источниках нет.

«За последние десятилетия мы стали свидетелями огромного прогресса, которого добился и продолжает добиваться Китай в области исследований и разработок, — сказал представитель Clarivate. — Неудивительно, что Китай уже находится в авангарде многих направлений исследований».

Цель составленного отчёта — определить направления, которые могут потребовать дополнительных усилий. На научном фронте в одной из стран может оказаться ослабленный или недооценённый участок. Отчёт помогает обнаружить такие места, чтобы ответственные организации направили туда больше сил и средств. Также свежая аналитика показывает растущее влияние искусственного интеллекта на научные изыскания, подчёркивая, что дальше без ИИ продвинуться не получится, по крайней мере, если пытаться двигаться в ногу с остальным миром.

Новая статья: Уйти от CISC — пойти на RISC: то ли ещё будет!

Данные берутся из публикации Уйти от CISC — пойти на RISC: то ли ещё будет!

Учёные впервые создали полностью синтетическую ткань мозга — вообще без биологических компонентов

Биоинженеры из Калифорнийского университета в Риверсайде впервые разработали функциональную ткань, подобную мозговой, но полностью лишённую биологических материалов. Новая платформа под названием BIPORES основана на синтетическом полимере и предназначена для точного воссоздания сложной структуры внеклеточного матрикса — среды, поддерживающей рост, развитие и соединение нервных клеток.

 Источник изображения: National Cancer Institute/Unsplash

Источник изображения: National Cancer Institute/Unsplash

Основу материала составляет химически нейтральный полимер полиэтиленгликоль (ПЭГ), который отталкивает клетки, подобно тефлоновой поверхности. Обычно для удержания клеток на таких поверхностях требуются белки, такие как ламинин или фибрин, однако в данном случае учёные обошлись без них, пишет издание New Atlas. Для решения этой задачи они применили технологию со сложной структурой, включающей мягкие материалы в виде биогелей (bijels) с седлообразной внутренней поверхностью. Каркас стабилизирован наночастицами диоксида кремния.

С помощью микрожидкостной системы и биопринтера команда сформировала трёхмерные структуры со слоистыми и взаимосвязанными порами, что обеспечивает свободное перемещение питательных веществ и отходов, а также поддерживает глубокий рост клеток. Тесты с нейральными стволовыми клетками (НСК) показали их надёжное прикрепление, рост и формирование функциональных нейронных связей.

Как отметил ведущий автор исследования Принс Дэвид Окоро (Prince David Okoro), стабильность инженерного каркаса позволяет проводить долгосрочные исследования, что особенно важно, поскольку зрелые клетки мозга более точно отражают функции реальной ткани при изучении заболеваний или травм. Для создания каркаса использовалась специальная жидкость из ПЭГ, этанола и воды, которая пропускалась через микроскопические стеклянные трубки. При встрече с потоком воды компоненты начинали разделяться, а мгновенная вспышка света фиксировала эту структуру, создавая губчатый материал с многочисленными порами.

В свою очередь, доцент кафедры биоинженерии Иман Ношади (Iman Noshadi) также заявил, что материал обеспечивает клетки всем необходимым для роста, организации и коммуникации в кластерах, давая исследователям беспрецедентный контроль над поведением клеток. На данный момент диаметр каркаса составляет два миллиметра, но команда уже работает над его масштабированием и подготовила публикацию о применении аналогичного подхода для моделирования печёночной ткани.

Конечной целью учёных является создание сети лабораторных мини-органов, способных взаимодействовать друг с другом, подобно системам человеческого организма. Как пояснил Ношади, такая система позволит отслеживать, как одно и то же лекарство влияет на разные ткани и как патология в одном органе может воздействовать на другие. С точки зрения биомиметики как науки, предложенный метод гораздо точнее воспроизводит архитектуру реальной мозговой ткани, что делает его ценным инструментом для изучения неврологических заболеваний, тестирования препаратов и разработки терапий по восстановлению повреждённой нервной ткани.

Учёные создали носимый датчик для предупреждения об опасном УФ-излучении

Учёные из Южной Кореи разработали датчик, способный точно измерять уровень ультрафиолетового излучения типа UVA и предупреждать человека о риске повреждения кожи. Устройство преобразует свет в электрические сигналы и передаёт данные в реальном времени на смартфон, позволяя своевременно принять меры защиты.

 Источник изображения: newatlas.com

Источник изображения: newatlas.com

Группа исследователей под руководством профессора Кан Сон Чжуна (Kang Sung-jun) из Университета Кёнхи (Kyung Hee University) создала высокочувствительный прозрачный фотодиод на основе оксидных полупроводников, реагирующий исключительно на ультрафиолетовое излучение с длиной волны 340–350 нм. В отличие от существующих непрозрачных носимых устройств, которые не способны точно измерять количество проходящего UVA-излучения в виду того, что через датчик проходит лишь небольшое его количество, новый датчик обеспечивает точное измерение проходящего UVA-излучения, поскольку почти полностью пропускает видимый свет. Это делает его совместимым с такими изделиями, как умные очки, часы, браслеты или даже элементы одежды, пишет New Atlas.

Как пояснили авторы исследования, UVA-лучи, в отличие от UVB и UVC, свободно проходят через озоновый слой и проникают глубоко в кожу, вызывая преждевременное старение, появление морщин и способствуя развитию некоторых форм рака кожи. Для усиления слабых сигналов от UVA-излучения сенсор подключён к плате с усилителем и Bluetooth-чипом, что позволяет передавать данные на смартфон пользователя в режиме реального времени. В качестве основы устройства использована прозрачная стеклянная подложка, на которую нанесены оксидные полупроводники и прозрачная плёнка оксида индия и олова, формирующая электрическую цепь.

Отмечается, что в будущем такая технология может быть интегрирована в умные часы или фитнес-браслеты, обеспечив регулярный контроль уровня ультрафиолета даже во время повседневных прогулок на улице и упростив профилактику заболеваний кожи.

Учёные создали кибер-глаз, частично возвращающий зрение слепым людям

Исследователи разработали глазной имплантат, который частично восстанавливает центральное зрение, необходимое для чтения и других повседневных задач, у незрячих пациентов. Исследование, опубликованное в New England Journal of Medicine, показало, что устройство, основанное на беспроводной ретинальной технологии и внешней камере, помогло большинству участников эксперимента с запущенной возрастной макулодистрофией (ВМД) достичь клинически значимых улучшений.

 Источник изображения: UPMC, ft.com

Источник изображения: UPMC, ft.com

Имплантат размером 2 × 2 мм вживляется в сетчатку и преобразует световые сигналы, поступающие с камеры, закреплённой на специальных очках, в электрические импульсы, которые передаются в мозг. Как сообщает Financial Times, в исследовании приняли участие 32 пациента с географической атрофией (ГА) — наиболее тяжёлой формой ВМД, приводящей к необратимой потере центрального зрения. У 81 % из них зафиксировано улучшение зрения на уровне, достаточном для выполнения повседневных задач, таких как чтение текста или распознавание лиц. В среднем участники смогли прочитать на 25 букв (примерно пять строк) больше по стандартной офтальмологической таблице, а один пациент улучшил результат на 59 букв (почти 12 строк).

Франк Хольц (Frank Holz), ведущий автор исследования и заведующий кафедрой офтальмологии Университетской клиники Бонна, отметил, что впервые удалось восстановить функциональное центральное зрение у пациентов, ослепших из-за географической атрофии, и назвал технологию парадигмальным сдвигом в лечении поздних стадий ВМД. Жозе-Ален Саэль (José-Alain Sahel), старший автор работы и заведующий кафедрой офтальмологии Медицинской школы Университета Питтсбурга, подчеркнул, что ни одна из предыдущих попыток восстановления зрения не достигала подобных результатов у такого количества пациентов.

Разработка основана на проекте Даниэля Паланкера (Daniel Palanker), профессора офтальмологии Стэнфордского университета. Устройство производится американской компанией Science Corporation, которая уже подала заявки на получение разрешения на клиническое применение в США и Европе. По словам представителей компании, окончательная стоимость имплантата и хирургической процедуры пока не определена и будет зависеть от переговоров с государственными и частными заказчиками.

Новая статья: Авторегрессионные ИИ-модели: лизоблюдство вместо силы

Данные берутся из публикации Авторегрессионные ИИ-модели: лизоблюдство вместо силы

Новая статья: Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Данные берутся из публикации Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Новая статья: Штабелевать ОЗУ полезно, но нелегко

Данные берутся из публикации Штабелевать ОЗУ полезно, но нелегко

Новая статья: Полная гомоморфность — и никакого доверия!

Данные берутся из публикации Полная гомоморфность — и никакого доверия!

Новая статья: Хранение данных на молекулах ДНК: блажь или неизбежность?

Данные берутся из публикации Хранение данных на молекулах ДНК: блажь или неизбежность?

Птичка пропела картинку: блогер превратил скворца в передатчик изображений со скоростью до 2 Мбайт/с

Любитель птиц из США по имени Бенн Джордан (Benn Jordan) продемонстрировал возможность передачи графических данных посредством скворца. Он преобразовал изображение в аудиоформат, научил птицу повторять этот звук, а затем показал, что её песню можно преобразовать обратно в графику, восстановив исходное изображение.

 Источник изображения: Benn Jordan / YouTube

Источник изображения: Benn Jordan / YouTube

О своём эксперименте Джордан рассказал в видеоролике на YouTube. Он взял несложный рисунок, изображающий птицу в виде простой линии на чёрном фоне. Затем он преобразовал его из формата PNG в аудиосигнал с помощью спектрального синтезатора и проиграл для скворца. Часть ролика с воспроизведением и записью данных о рисунке птицы начинается примерно на 17-й минуте ролика.

«Птичка воспроизвела его в том же диапазоне, в котором услышала, фактически передав около 176 килобайт несжатых данных», — рассказывает Джордан в 30-минутном видеоролике. При анализе аудиосигнала от птицы можно было отчётливо разглядеть исходное изображение. По его словам, сигнал не был естественным для диапазона скворца, но он всё равно успешно справился с поставленной задачей.

Ютубер даже подсчитал, что при сжатии с коэффициентом 10:1 можно передавать таким образом данные со скоростью до 2 Мбайт/с, хоть и с разного рода ограничениями.

Джордан считает, что успеху эксперимента поспособствовало и то, что скворец жил с людьми и воспитывался ими всю свою жизнь — когда-то его нашли детёнышем и приручили. Благодаря этому он был открыт к новым звукам и, так сказать, экспериментам.

В конце добавим, что хотя этот эксперимент вызывает большой интерес, его стоит воспринимать с определённой долей скептицизма, поскольку это не полноценная научная публикация, а лишь ролик в интернете, который всегда имеет шансы оказаться не в полной мере правдивым.

Новая статья: Охладить пыл фон Неймана: сверхпроводимость — в каждый ЦОД!

Данные берутся из публикации Охладить пыл фон Неймана: сверхпроводимость — в каждый ЦОД!

Новая статья: ИИтоги июня 2025 г.: ой, да было бы что заменять!

Данные берутся из публикации ИИтоги июня 2025 г.: ой, да было бы что заменять!


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
10 тысяч модов и 350 миллионов загрузок: Larian похвасталась новыми достижениями игроков Baldur’s Gate 3 6 ч.
Вызывающий привыкание роглайк Ball x Pit достиг миллиона проданных копий и в 2026 году получит новые шары 7 ч.
Соавтор Counter-Strike признался в любви к русской культуре и рассказал о «самом депрессивном» периоде за 25 лет карьеры 9 ч.
Apple резко снизила награды багхантерам — при этом рост вредоносов в macOS бьёт рекорды 9 ч.
Mortal Kombat 1, Routine и Dome Keeper возглавили первую волну декабрьских новинок Game Pass, а Mortal Kombat 11 скоро подписку покинет 10 ч.
Google закрыла 107 дыр в Android — две нулевого дня уже использовались в атаках 10 ч.
В YouTube появился Recap — пользователям расскажут, чем они занимались на платформе в течение года 10 ч.
ИИ-агенты научились взламывать смарт-контракты в блокчейне — это риск на сотни миллионов долларов 10 ч.
Инструмент YouTube для защиты блогеров от дипфейков создал риск утечки их биометрии 11 ч.
В Microsoft Teams появились «иммерсивные встречи» в метавселенной с аватарами без ног 11 ч.