Допинг в спорте — это употребление запрещённых препаратов, которые временно усиливают физическую или психологическую деятельность организма. Как правило, применяются биологически активные вещества для принудительного повышения спортивной работоспособности, которые оказывают побочные эффекты на организм и для которых имеются специальные методы обнаружения. К ним, в частности, относятся препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после воздействия нагрузок на мышцы.

Огромное количество лекарственных средств имеет статус запрещённых для спортсменов во время тренировок или соревнований. Современная концепция в области борьбы с допингом в спорте высших достижений приведена в Антидопинговом кодексе ВАДА – агентство каждый год издаёт список запрещённых препаратов для спортсменов и новые версии так называемых стандартов: международный стандарт для лабораторий, международный стандарт для тестирований и международный стандарт для оформления терапевтических исключений.

С допингом не боролись до 60-х годов прошлого века — пользовались им немногие и обнаружить нарушителей было сложно. В 1967 году Международный олимпийский комитет создал медицинскую комиссию, а первые тестирования на допинг прошли в 1968 году на зимних играх в Гренобле и на летних в Мехико. Первым пойманным спортсменом оказался шведский пятиборец Ханс-Гунар Лилиенваль, который перед стартом выпил две бутылки пива – видимо, для храбрости. Увы, из-за превышения содержания этанола в крови он потерял бронзовую медаль.

В современных Олимпийских играх медали имеют определённую градацию: золотая медаль — за первое место, серебряная — за второе место, и бронзовая — за третье. Правда, так было не всегда. В античности награды могли быть какими угодно: Геракла наградили венком из дикой оливы, в последующие эллинские национальные Олимпийские игры были разыграны различные призы. Победитель, как правило, получал большую сумму золотых монет и другие ценности.

В первый раз решение о внедрении традиции награждать победителей игр медалями было принято Первым Олимпийским конгрессом в 1894 году. Основным принципом, описанным в Олимпийской хартии, была раздача медалей победителям в зависимости от занятых мест: занявшим третье и второе места спортсменам вручают медали из серебра 925-й пробы, а медаль победителя должна быть покрыта шестью граммами чистого золота.

Диаметр самой медали — около 60 миллиметров, толщина — 3 миллиметра. За третье место спортсмены награждаются бронзовыми медалями. Со временем поменялась как форма, так и масса медалей, но из них только серебряные реально соответствуют своему названию, поскольку в золотой медали золота как такового содержится всего шесть граммов. Так называемая бронзовая медаль и вовсе состоит по большей части из сплава меди с оловом и цинком.

Ученые НИТУ «МИСиС», Южно-Уральского государственного университета и Объединённого института ядерных исследований совместно с коллегами из Египта, Саудовской Аравии и Белоруссии разработали радиопоглощающий полимерный композитный материал с наполнителем на основе алюминий-замещенного гексаферрита бария и наноразмерного производного графита, который может быть использован как для антенных применений (технологии 5G), так и для снижения заметности в области радарных частот. Полученный материал эффективно снижает коэффициент отражения электромагнитных волн, становясь практически невидимым в СВЧ-области.

«Высокий коэффициент поглощения был достигнут за счет комбинирования магнитного диэлектрического наполнителя (гесаферрит бария) и диамагнитного проводящего наполнителя (нанографит). Именно данная идея (сочетания порошкообразных материалов-наполнителей с принципиально различными электродинамическими характеристиками при формировании функциональных композитов) – обладает новизной и актуальностью. На сегодняшний день "век однофазных материалов" подходит к своему логическому завершению. Принципиально новые свойства могут быть обнаружены именно в области композитов. Следует отметить, что для получения данного результата была проделана большая работа по исследованию исходных магнитных наполнителей – замещенных гексаферритов бария. Так были проведены комплексные исследования корреляции химического состава, структурных особенностей, электрических, магнитных и микроволновых свойств широкого ряда твердых растворов гексаферритов. Были выбраны наиболее оптимальные химические составы для синтеза композита. Новый композиционный материал обладает прекрасными экранирующими свойствами, и при этом отличается легкостью, гибкостью, химической стабильностью и хорошим сочетанием с различными полимерными матрицами», - поясняет один из авторов исследования Алексей Труханов, к.ф.-м.н., научный сотрудник кафедры технологии материалов электроники НИТУ МИСиС.

В качестве матрицы композита был использован поливинилиденфторид, или ПВДФ/PVDF. Этот полимер известен своей химической стабильностью, устойчивостью к органическим растворителям и более высоким, по сравнению с другими полимерами, модулем упругости. Его использование позволило компенсировать такие недостатки гексаферрита бария, как хрупкость и недостаточная пластичность. Работа опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds.

В ходе исследования ученые определили оптимальное весовое соотношение ПВДФ и гексаферрита бария – 15% к 85% соответственно. Применение гексаферритового наполнителя играет ключевую роль в формировании магнитных потерь в композицуионном материале, что усиливает поглощение исходного полимера. При этом содержание нанографита не должно превышать 5% от веса финального продукта. Такая концентрация вещества позволяет добиться максимально эффективного радиопоглощения за счет повышения проводимости композита. Авторы работы отмечают, что разработанный ими композитный материал способен поглощать до 99.9% электромагнитного излучения, что открывает перспективы его использования в СВЧ-области (антенные и радарные технологии).

Материал предоставлен пресс-службой НИТУ МИСиС

Активным ингредиентом в антисептиках выступает спирт: изопропанол, этанол или н-пропанол. Вспомогательные вещества, как правило, включают загуститель, увлажнитель и эфирные масла растений. Спиртосодержащие антисептики для рук уничтожают множество различных видов бактерий, включая устойчивые к антибиотикам. Они также характеризуются высокой вирусологической активностью против множества различных видов грибков и вирусов, включая оболочковые вирусы — такие как вирусы гриппа, ОРВИ и ВИЧ.

Спирт уничтожает как патогенные микроорганизмы, так и постоянную бактериальную микрофлору, которая не вызывает заболеваний, а также снимает с кожи верхний слой жиров, что может негативно повлиять на её защитные функции. Впрочем, специалисты считают, что мытьё рук с помощью детергентов, таких как широко используемое мыло, приводит к ещё большему разрушению защиты кожи по сравнению со спиртосодержащими средствами, вызывая значительную утрату кожных липидов.

Для эффективной борьбы с микробами концентрация спирта в средствах для обработки рук должна быть выше 80%, а для медицинских учреждений, таких как больницы и клиники, оптимальная концентрация спирта для уничтожения микробов составляет от 70 до 95%. Но почему основным веществом для антисептиков является именно спирт? Дело в том, что спирт проникает в микробную клетку и вступает в химические реакции с белками, что приводит к их денатурации и гибели клетки.

Денатурацией называется потеря белком его естественной структуры и свойств. Разные антисептики воздействуют на белки по-разному: хлор и перекись водорода вызывают их окисление, минеральные кислоты и щёлочи приводят к гидролизу, а фенольные препараты — к свёртыванию. Для стерилизации хирургических инструментов используется этиловый спирт 96%, но обработку ран, рук хирурга и участков тела производят 70%, поскольку чистый слишком быстро денатурирует белки в поверхностном слое кожи.

Название «материалы с фазовым переходом» говорит само за себя — эти материалы будут переключаться между фазами вещества при изменении температуры. Одним из наиболее многообещающих применений этой технологии является изоляция: PCM плавится в жидкость, поглощая тепло, охлаждая окружающую среду. И наоборот: по мере охлаждения окружающей среды материал снова затвердевает, высвобождая накопленное тепло.

В прошлом PCM использовались в кофейных чашках, чтобы горячие напитки оставались горячими, в тканях, которые при необходимости согревали или охлаждали людей, в жидких покрытиях, предотвращающих образование инея, и в строительных материалах, которые лучше регулируют температуру в помещении. Именно полезный аспект последнего варианта и решила доработать команда из Техаса.

Предыдущие PCM были довольно неэффективными и дорогостоящими, потому что им требовалась оболочка, удерживающая их жидкую форму. Это означает, что гранулы PCM должны быть встроены в строительный материал, но их количество сильно ограничено, а масштабировать подобную технологию будет непросто.

Для нового исследования команда Texas A&M стремилась смешать PCM непосредственно в строительном материале. Они соединили парафиновый воск (самый простой PCM) с жидкой смолой в качестве поддерживающей структуры, создав мягкий пастообразный материал, которому можно придать необходимую форму. Когда он приобретет желаемую форму, его можно отвердить УФ-светом, чтобы смола затвердела.

Конечным результатом стал твердый материал, достаточно прочный и пригодный для сборки, при этом содержащий карманы из PCM внутри. Без необходимости в дополнительных оболочках PCM может быть упакован более плотно (до 63% от общей массы материала), что повышает его способность регулировать температуру окружающей среды.

Но, пожалуй, самое главное, — теперь материал легче изготавливать оптом. Его мягкость означает, что его можно превратить в чернила для 3D-печати, которым затем можно придать любую желаемую форму или размер по гораздо более низкой цене, чем обойдутся другие строительные материалы из PCM.

Команда испытала новую разработку, распечатав и отвердив небольшую модель полого дома. Когда эта модель была помещена в духовку, внутренняя полость была на 40% холоднее, чем внешняя среда. Материал также показал почти отсутствие утечки ПКМ за 200 циклов плавления и затвердевания.

Исследователи говорят, что будут экспериментировать с различными PCM, чтобы увидеть, смогут ли они расширить диапазон температур, в котором они работают. Это может помочь снизить затраты на электроэнергию, связанные с работой систем отопления и охлаждения.

Даже малые частички почвы или пыли с ботинок подозреваемого или его имущества могут существенно сузить круг поисков в большом городе. Когда исследователи протестировали новую методику на территории площадью примерно 250 квадратных километров, то смогли уменьшить радиус потенциальной угрозы более чем на 60 процентов.

Чтобы добиться подобной точности, местным исследователям сначала пришлось узнать состав разных видов почвы в регионе. В 2017 году в рамках геохимической съемки было собрано 268 проб верхнего слоя почвы (пробы брали на севере Канберры) — по одной на каждый квадратный километр.

Затем с этой карты были взяты три «слепых» пробы и переданы в центральную лабораторию, где исследователям было поручено выяснить изначальную локацию с точностью вплоть до квадратного километра.

Из всех методов, используемых для анализа почвы, лучше всего продемонстрировали себя инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, которая выявляет присутствие гидратированных минералов (глинистые минералы, карбонаты и сульфаты), и магнитная восприимчивость, которая выявляет наличие магнитных минералов.

Сочетание данных методик позволило команде наиболее точно предсказать, из какого участка геосетки был взят один из слепых образцов почвы.

Однако использование этих методов на другом образце сократило зону поиска только наполовину. Авторы работы подозревают, что это связано с шагом исходной сетки: даже внутри одного квадратного километра состав почвы может довольно существенно различаться.

Впрочем, здесь пригодятся другие методы, которые могут помочь уменьшить зону поиска. Так, рентгеновская флуоресценция и геохимическиий анализ хоть и не были настолько же точными, но все еще могут быть невероятно полезными для исключения того, откуда взят образец почвы.

«Большая часть судебной экспертизы направлена ​​на поиск через устранение лишней информации, поэтому возможность исключить 60% территории является существенным вкладом в успех», — объясняет геохимик Патрис де Карита из Geoscience Australia. «Вы можете сократить время, риски и инвестиции в текущее расследование. Чем больше параметров мы рассмотрим, тем точнее будет система».

Год назад специалисты Института химии твердого тела и механохимии СО РАН и Федерального научно-производственного центра «Алтай» провели на промышленном ускорителе ИЛУ-6 серию экспериментов по радиационно-химической модификации полимера, который выполняет функцию связующего агента между различными компонентами в твердотопливных ракетных двигателях. Исследования показали, что радиационная обработка сокращает время вулканизации (склеивания) данного полимера на 30 % — такое усовершенствование технологического процесса может не только ускорить производство ракетного топлива, но и сделает его эксплуатацию более безопасной. Результаты были опубликованы в журнале «Химия в интересах устойчивого развития». 

При производстве ракетного топлива полимеры используются в качестве связующего вещества. «Твердотопливные ракетные двигатели почти как булочки с изюмом, — объясняет главный научный сотрудник, заведующий лабораторией ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Борис Петрович Толочко. — Только в качестве теста у нас полимер, а вместо изюма — взрывчатка, которая работает в качестве горючего, и другие компоненты топлива. Как жидкое тесто заливают в формы для выпечки, так и растворенный полимер заливают в специальные формы вместе с частицами взрывчатки и другим "изюмом" микроскопических размеров. Далее запускается процесс вулканизации ("сшивки") полимера, который длится десятки дней. Для этого используются специальные вещества-инициаторы, и высокая температура». 

По словам ученого, при изготовлении ракетного топлива принципиально важно распределить частицы взрывчатки равномерно по всему объему материала. Однако за время вулканизации компоненты могут расслоиться или, наоборот, осесть, в результате чего характеристики топлива резко ухудшаются.

Исследователи во главе с заведующим лабораторией ФНПЦ «Алтай» кандидатом технических наук Петром Ивановичем Калмыковым провели серию экспериментов по облучению образцов полимера на промышленном ускорителе ИЛУ-6 в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. «Воздействие излучения приводит к разрывам внутримолекулярных связей в полимере, — комментирует Борис Толочко. — Поэтому мы фактически получаем уже не молекулы, а радикалы со свободными связями, которые активно вступают в реакцию и успешно "сшиваются" ("склеиваются") между собой». Ученые установили, что заранее облученные полимеры вулканизируются на 30 % быстрее. Теоретически этот процесс можно ускорить еще больше. Для этого достаточно увеличить дозу облучения, что приведет к увеличению разрывов внутримолекулярных связей и увеличению концентрации радикалов. 

«ИЯФ СО РАН уже более 40 лет занимается разработкой и производством промышленных ускорителей, — рассказывает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Александр Альбертович Брязгин. — Мы производим ускорители, которые используются для проведения самых разных процессов: от облучения изоляции проводов до стерилизации медицинских изделий и пастеризации продуктов питания. Все они отличаются друг от друга только параметрами пучка, хотя и используются в настолько далеких друг от друга областях. Энергия пучка определяет глубину проникновения, ток пучка — скорость обработки, и наша задача здесь состоит только в том, чтобы эти параметры обеспечить».

Материал предоставлен порталом «Наука в Сибири"