Глубокий ультрафиолет (DUV) с длиной волны 193 нм — золотой стандарт в производстве микропроцессоров. Этот свет позволяет «вырезать» на кремниевых пластинах элементы размером в несколько нанометров, формируя основу современных электронных устройств. Однако традиционные источники такого излучения — громоздкие газовые лазеры — ограничивают миниатюризацию и энергоэффективность установок.

Прорыв совершили исследователи из Китайской академии наук: они создали первый компактный твердотельный лазер, генерирующий не только 193-нм излучение, но и вихревой пучок, способный совершить революцию в нанолитографии и квантовых технологиях.

Новая система работает на частоте 6 тысяч импульсов в секунду. Её сердце — усиливающий элемент из кристалла Yb:YAG, выращенного в лаборатории. Исходный инфракрасный лазер (1030 нм) разделяется на два пучка. Первый проходит через систему кристаллов, преобразующих его в ультрафиолетовый луч 258 нм мощностью 1,2 Вт. Второй проходит через оптический преобразователь, генерируя излучение 1553 нм (700 мВт). Оба пучка сводятся в каскаде кристаллов LBO (триборат лития), где за счёт нелинейных эффектов рождается целевое излучение 193 нм. Результат — 70 мВт мощности при ширине спектральной линии менее 880 МГц, что критически важно для чёткого травления микросхем.

Главная инновация — превращение луча в «световой штопор». Учёные добавили в систему спиральную фазовую пластину, которая закручивает луч 1553 нм перед смешением. Это создало вихревой пучок на 193 нм, несущий орбитальный угловой момент — свойство, позволяющее управлять микрообъектами и передавать квантовую информацию. Подобный результат в твердотельных системах D-UV-диапазона достигнут впервые.

Эффективность преобразования энергии в 193-нм излучение составила 17,5% — в 3,5 раза выше, чем у предыдущих аналогов. Это удалось благодаря точной настройке кристаллов LBO и оптимизации теплового режима. Для сравнения: коммерческие полупроводниковые лазеры на этой длине волны до сих пор не преодолели порог в 20 мВт.

Технология открывает три ключевые возможности. Во-первых, замена гибридных ArF-эксимерных лазеров в литографии: узкий спектр нового источника сократит дефекты при массовом производстве чипов. Во-вторых, высокоточная диагностика микросхем — вихревой луч может выявлять дефекты размером до 5 нм. В-третьих, квантовая связь: «закрученный» свет позволяет кодировать больше информации в одном фотоне.

Учёные уже работают над масштабированием системы до 200–300 мВт, что приблизит её к промышленным стандартам. Параллельно тестируется применение вихревых пучков для манипуляции наночастицами в биомедицине. Разработка не только сократит стоимость литографического оборудования, но и сделает DUV-технологии доступными для лабораторий и стартапов, ускоряя прорывы в фотонике и квантовых вычислениях.

Группа исследователей под руководством Университета штата Колорадо совершила прорыв в технологии 3D-рентгеновской визуализации. Учёные впервые провели высокодетальную компьютерную томографию (КТ) внутренней структуры крупного плотного объекта — лопатки газовой турбины (gas turbine blade), элемента турбомашин, отвечающего за преобразование энергии газового потока — с использованием компактного лазерного рентгеновского источника. Результаты открывают новые возможности для аэрокосмической промышленности, аддитивного производства и других областей.

Технология основана на лазере ALEPH, который генерирует рентгеновские источники с энергией в миллионы электронвольт — на два порядка выше, чем в медицинских рентгеновских аппаратах. Это позволяет «просвечивать» объекты толщиной до 10 см из тяжёлых металлов, обеспечивая разрешение до микронного уровня. Для сравнения: современные промышленные КТ-сканеры дают разрешение на уровне миллиметров, занимая при этом целые помещения.

Ключевой элемент метода — создание микроскопического источника рентгеновского излучения с помощью импульсного лазера петаваттного класса. При фокусировке лазерного луча до интенсивности 1021 Вт/см2 (площадь пятна меньше диаметра человеческого волоса) электроны в мишени ускоряются до энергий в несколько миллионов вольт. При столкновении с атомами тяжёлых металлов (например, тантала) эти электроны генерируют рентгеновские фотоны путём тормозного излучения. Длительность каждого импульса составляет лишь триллионные доли секунды, что позволяет фиксировать процессы внутри движущихся объектов — например, работающего реактивного двигателя.

«Наш подход не только компактен, но и неразрушающ, — подчеркнул ведущий автор исследования Рид Холлингер. — Мы видим детали размером 50 микрон в трёх измерениях, не повреждая образец. Для аддитивного производства это означает революцию в контроле качества: вместо выборочной проверки можно сканировать каждую деталь». Технология также решает проблему артефактов, возникающих при традиционной КТ из-за рассеяния излучения на границах материалов разной плотности.

Первым испытательным образцом стала лопатка турбины весом 3,2 кг из жаропрочного сплава. Сканирование выявило внутренние дефекты литья — микропоры размером 100–200 мкм, которые невозможно обнаружить ультразвуком или стандартной рентгенографией. Для реконструкции 3D-модели учёные сделали 180 проекций с угловым шагом 1°, используя детектор с разрешением 25 микрон.

Планы команды амбициозны: к 2026 году в заработает лазерный комплекс ATLAS мощностью 2 петаватта. Это позволит масштабировать технологию для сканирования объектов до метра в поперечнике.

Представьте томографию гиперзвукового двигателя в реальном времени или моментальную проверку сварных швов на космическом корабле. Сейчас такие задачи требуют остановки и разборки систем. Наш метод устранит эти ограничения

Джеймс Хантер, представитель Национальной лаборатории Лос-Аламоса, соавтор исследования

Разработка уже привлекла интерес корпораций Siemens Energy и GE Aviation. В перспективе технология может найти применение даже в экспериментах по инерционному термоядерному синтезу, где требуется сверхбыстрая диагностика плазменных мишеней. Следующая цель — достичь субмикронного разрешения и интегрировать алгоритмы машинного обучения для автоматического анализа дефектов. Такой симбиоз физики и ИИ приближает эру, когда рентгеновская томография станет такой же быстрой и доступной, как фотография.

Международная научная группа раскрыла механизм теплопереноса в органических полупроводниках — материалах, используемых в OLED-экранах, гибкой электронике и солнечных панелях. Исследование показало, что до 70% тепла в этих материалах передаётся за счёт квантового туннелирования фононов, а не классического «перемещения частицами», как считалось ранее.

«Модели теплопроводности для кристаллов десятилетиями игнорировали волновую природу фононов. Мы доказали, что в органических полупроводниках с крупными молекулами, такими как пентацен, туннельный эффект становится доминирующим. Это объясняет, например, почему их теплопроводность почти не зависит от температуры», — подчёркивает руководитель исследования Эгберт Зойер.

Открытие стало возможным благодаря нестандартному применению машинного обучения: вместо анализа экспериментальных данных нейросети обучали на фундаментальных физических законах, что позволило выявить скрытые паттерны в атомных взаимодействиях.

Традиционные модели описывали теплоперенос как движение фононов, аналогичное диффузии газа. Однако для материалов с низкой теплопроводностью, таких как органические полупроводники, эти подходы давали ошибки до 300%. Алгоритмы машинного обучения, обработавшие данные 500+ молекулярных динамических симуляций, показали, что при размере молекул свыше 1.2 нм волновые эффекты начинают преобладать.

«Крупные молекулы колеблются с частотой ниже 100 Гц, что усиливает их волновые свойства. Тепло “перепрыгивает” между молекулами через резонанс, минуя прямое столкновение фононов», — поясняет первый автор работы Лукас Легенштейн.

Это открытие позволяет целенаправленно проектировать материалы. Например, добавление гибких боковых групп к молекулам усиливает туннелирование, снижая теплопроводность для термоэлектрических преобразователей. Напротив, компактные молекулярные структуры с жёсткими связями помогут улучшить теплоотвод в микроэлектронике.

«Теперь мы можем предсказать, как изменение структуры повлияет на теплоперенос, сократив разработку материалов с лет до месяцев», — отмечает Зойер.

Особые надежды учёные возлагают на применение метода к металлоорганическим каркасам. В этих пористых материалах, используемых для хранения водорода или улавливания CO2, локальный перегрев часто разрушает структуру. Управление туннельными эффектами позволит повысить их стабильность.

«Классические квантовые расчёты для таких систем занимают годы. Наш подход сокращает это до дней без потери точности», — говорят авторы. 

Команда уже сотрудничает со стартапом по производству OLED-материалов, где внедрение новых принципов повысило энергоэффективность устройств на 15%. По словам Зойера, сочетание машинного обучения и фундаментальной физики открывает эру «материалов по требованию» — от гибких сенсоров для «умной» одежды до систем рекуперации тепла в промышленности.

2025 год у SpaceX начался с двух неудачных пусков ракеты Starship, но глава компании полон оптимизма: через год корабли Starship будут летать в космос еженедельно. Об этом Илон Маск рассказал на своей страничке в соцсети X.

Впервые за более чем 350 лет после открытия клеточных стенок Робертом Гуком в 1667 году исследователям из Ратгерского университета (США) удалось запечатлеть в реальном времени процесс синтеза целлюлозы и формирования клеточных стенок у живых растительных клеток. Это прорывное открытие раскрывает динамику ключевого этапа жизни растений и открывает путь к созданию более выносливых сельскохозяйственных культур, дешёвого биотоплива, а также новых материалов — от биоразлагаемого пластика до медицинских продуктов.

Эксперимент, занявший более шести лет и объединивший три лаборатории, показал, как протопласты (клетки с удалёнными стенками) растения Arabidopsis, родственника капусты, хаотично формируют целлюлозные волокна, которые постепенно самоорганизуются в плотную сеть на поверхности клетки. Уникальные кадры, полученные с помощью усовершенствованной микроскопии, опровергли классические представления о строго упорядоченном процессе, описанном в учебниках.

«Я был поражён, наблюдая, как из хаотичного движения молекул возникают упорядоченные структуры, — признался Сан-Хёк Ли, доцент кафедры, соавтор исследования. — Это полностью меняет наше понимание клеточной биологии».

Целлюлоза — самый распространённый биополимер на Земле, составляющий основу клеточных стенок растений. Её промышленное применение охватывает производство бумаги, текстиля, фильтров и пищевых загустителей. Однако до сих пор учёные не могли детально изучить процесс её синтеза из-за ограничений микроскопии: традиционные методы давали размытые изображения и разрушали клетки при длительной съёмке.

Для решения проблемы команда использовала метод микроскопии полного внутреннего отражения с флуоресцентной визуализацией. Сан-Хёк Ли разработал специализированный микроскоп, способный непрерывно снимать процесс на протяжении 24 часов без повреждения клеток. Биоинженер Шишир Чундават создал флуоресцентный зонд на основе модифицированного бактериального фермента, который избирательно связывается с целлюлозой, подсвечивая её волокна. Эрик Лам, эксперт по генетике растений, обеспечил «чистый старт» эксперимента, удалив исходные клеточные стенки у Arabidopsis, чтобы наблюдать формирование новых структур в контролируемых условиях.

Теперь мы можем изучать гены, отвечающие за синтез целлюлозы, и проектировать растения с улучшенными свойствами — от устойчивости к засухе до эффективного поглощения углерода

отметил Лам

Открытие также имеет значение для биоэнергетики. Чундават, вдохновлённый в детстве разнообразием растений, планирует использовать полученные данные для разработки методов производства биотоплива из наземных растений и морских водорослей. «Понимание фундаментальных механизмов позволит создавать более эффективные и экологичные решения», — добавил он.

Этот прорыв не только углубляет фундаментальные знания о жизни растений, но и создаёт основу для инноваций в сельском хозяйстве, энергетике и материаловедении. Как отметили учёные, следующий шаг — изучение генетических и физических факторов, управляющих самоорганизацией целлюлозы, что приблизит эру «программируемых» растений с заданными свойствами.

Открытие необычного космического феномена подарило учёным тревожный намёк на возможную судьбу нашей галактики. Спиральная галактика 2MASX J23453268−0449256, расположенная в миллиарде световых лет от Земли, бросила вызов общепринятым представлениям об эволюции галактик, продемонстрировав сверхмассивную чёрную дыру с гигантскими радиоджетами — одними из самых крупных среди известных.

Международная команда астрономов под руководством Университета CHRIST в Бангалоре выяснила, что чёрная дыра в центре этой галактики имеет массу в миллиарды раз превышающую солнечную и питает радиоструи протяжённостью 6 миллионов световых лет. Подобные структуры ранее считались характерными лишь для эллиптических галактик, где они формируются в результате столкновений. Однако 2MASX J23453268−0449256 сохранила чёткие спиральные рукава, яркую перемычку (бар) и стабильное кольцо звёзд, что противоречит теории о разрушительном влиянии таких джетов.

«Это открытие заставляет пересмотреть наши взгляды на эволюцию галактик и роль сверхмассивных чёрных дыр в их формировании, — заявил ведущий автор исследования профессор Джойдип Бхагчи. — Если спиральная галактика не только выживает, но и процветает в таких экстремальных условиях, что это значит для будущего Млечного Пути? Может ли наша галактика однажды породить аналогичные высокоэнергетические явления, угрожающие жизни на Земле?»

Исследование опиралось на данные телескопа «Хаббл», радиотелескопа GMRT, массива ALMA и мультиволнового анализа. Учёные обнаружили, что галактика окружена гало горячего газа, излучающего в рентгеновском диапазоне. Это указывает на медленное остывание вещества, которое, однако, «разогревается» джетами чёрной дыры, подавляя звездообразование даже при изобилии материала.

Млечный Путь, чья центральная чёрная дыра (Стрелец А*) имеет массу 4 млн солнечных, пока остаётся спокойной. Но ситуация может измениться, если объект поглотит газовое облако, звезду или карликовую галактику — подобные события, известные как приливные разрушения (TDE), наблюдались в других галактиках. Активация джетов в Стрельце А* способна вызвать катастрофические последствия: радиация, направленная в сторону Солнечной системы, может разрушить атмосферы планет, повредить озоновый слой Земли и спровоцировать массовое вымирание.

Кроме того, галактика 2MASX J23453268−0449256 содержит в 10 раз больше тёмной материи, чем Млечный Путь, что стабилизирует её быстро вращающийся диск. Учёные предполагают, что подобный баланс между тёмной материей, активностью чёрной дыры и структурой галактики открывает новые горизонты в астрофизике и космологии.

«Понимание таких аномалий даёт ключи к загадкам тёмной материи, эволюции галактик и происхождения жизни, — отметил соавтор работы Шанкар Рай, аспирант Университета CHRIST. — Вселенная продолжает удивлять нас, напоминая, что за пределами нашего воображения скрыто ещё много тайн».

Космический аппарат Parker Solar Probe готовится ко второму из трёх запланированных пролётов через раскалённую солнечную атмосферу. Как сообщило NASA, в ближайшие дни зонд приблизится к поверхности светила на расстояние 6,1 млн км, повторив свой декабрьский рекорд. Тогда он оказался ближе к Солнцу, чем любой другой рукотворный объект.

Новое сближение запланировано на предстоящие выходные, однако подтверждение успешного выполнения манёвра команда миссии получит не раньше вторника. Причина задержки — нахождение аппарата вне зоны радиоконтакта с Землёй во время критической фазы пролёта. В точке максимального сближения Parker, сохраняющий звание самого быстрого объекта, созданного человеком, разгонится до 692 000 км/ч.

Запущенный в 2018 году зонд продолжает выполнять главную задачу — исследование солнечной короны. Этот внешний слой, разогретый до миллионов градусов, остаётся одной из главных загадок для астрофизиков: его температура в сотни раз превышает показатели видимой поверхности Солнца (фотосферы). За время миссии аппарат уже 15 раз «нырял» в корону, собирая данные о её магнитных полях, структуре плазмы и динамике частиц.

Учёные рассчитывают, что предстоящий пролёт поможет собрать новые данные для выявления ключевых аспектов: механизма нагрева короны, природы ускорения солнечного ветра и поведения высокоэнергетических частиц в экстремальных условиях. Эти процессы крайне важны для понимания космической погоды, влияющей на спутниковые системы и энергосети Земли.

Сближение подвергнет оборудование беспрецедентным тепловым нагрузкам в 1370°C.

Собранная зондом информация уже позволила пересмотреть 60 моделей солнечной активности, а предстоящие данные могут дать ключ к прогнозированию «космической погоды» с беспрецедентной точностью.

Сегодня в Китае стартовали продажи седана Chery Arrizo 8 PRO — рестайлинговой версии Chery Arrizo 8. Розничные цены оказались ниже цен по предзаказу: машину можно купить за 103,9 – 119,9 тыс. юаней (примерно 1,22–1,41 млн рублей). 

Силовая установка — 1,6-литровый турбомотор Kunpeng Power 1.6TGDI мощностью 197 л.с. в паре с 7-ступенчатой коробкой DCT («робот»). Разгон до 100 км/ч занимает 7 секунд. В будущем появятся версии с 2,0-литровым турбомотором мощностью 254 л.с. 

Сверхбольшой телескоп ELT, строящийся в чилийской пустыне Атакама, способен выявить биосигналы в атмосфере землеподобной планеты у ближайшей к Солнцу звезды — Проксима Центавра — всего за 10 часов наблюдений. К такому выводу пришли авторы исследования, смоделировавшие возможности инструмента с 39-метровым зеркалом, запуск которого запланирован на 2028 год. Согласно расчётам, ELT не только превзойдёт разрешение «Хаббла» в 16 раз, но и впервые позволит анализировать спектры нетранзитных экзопланет, используя отражённый от их атмосфер свет.

Уникальная чувствительность телескопа станет прорывом в изучении экзопланетных атмосфер. В отличие от «Джеймса Уэбба» (JWST),

Ключевая цель ELT — поиск специфических химических маркеров, таких как кислород, метан или углекислый газ, которые могут указывать на биологические процессы. Для проверки возможностей телескопа учёные смоделировали наблюдения четырёх типов землеподобных планет: современной Земли с активной биосферой, ранней версии нашей планеты времён Архея, безжизненного мира с испарившимися океанами и «пребиотической» Земли, теоретически пригодной для жизни, но её лишённой. Исключение ложных срабатываний — например, когда геологические процессы имитируют биосигналы — стало важной частью моделирования.

Результаты показали, что для экзопланеты земного типа, Проксима Центавра b, расположенной всего в 4,24 световых годах от Солнца, ELT потребуется менее суток, чтобы подтвердить или опровергнуть наличие жизни. Для планет размером с Нептун, где плотные атмосферы усиливают спектральные сигналы, время наблюдения сократится до одного часа. Это делает ELT первым инструментом, способным систематически искать признаки обитаемости у ближайших звёзд.

Если жизнь существует в окрестностях Солнечной системы, то ELT предоставит доказательства уже в следующем десятилетии. Успех миссии может не только переписать учебники астробиологии, но и ответить на вопрос, тысячелетия волнующий человечество: одиноки ли мы во Вселенной.

«Мотору» удалось изучить прототип Lada Iskra, главной новинки «АвтоВАЗа» 2025 года, за четыре недели до начала серийного производства. Представитель компании подтвердил, что опытный образец полностью соответствует будущим серийным седанам, и изменений во внешнем виде не планируется.

Ранее глава «АвтоВАЗа» Максим Соколов сообщил, что стартовая цена Lada Iskra на момент февраля текущего года составляла бы 1,2 млн рублей (в базовой версии). Производство начнется 19 апреля, а к концу мая дилеры получат первые партии. Продажи начнутся летом: первыми у дилеров в начале июня появятся седаны, через месяц линейку дополнит универсал, а еще через месяц стартуют поставки кросс-версий. Полная гамма модификаций будет доступна в салонах лишь к осени.